Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Vízbontás

Korosztály:

12 – 14 éves

Szükséges eszközök:

  • vízbontó készülék
  • csapvíz
  • elektromos egyenáram vagy tápegység
  • lehetõség szerint napelem
  • hurkapálca
  • gyufa
  • borszeszégõ
  • kémcsõ
  • (esetleg egyetlen 9V szárazelem, mint elektromos egyenáramforrás)

Idõkeret:

8 perc

Leírás - megvalósítás:

Bár a vízbontás közvetlenül nem kapcsolódik a napozás témaköréhez, ha a fotoszintézist, mint az élet körforgásának egyik mozgatórugóját, a napenergia felhasználásának egyik csodáját kívánjuk a 7 – 8. évfolyamos diákokkal megértetni, elengedhetetlen összefüggéseiben a következõ kísérletet is elvégezni. Az elõzetesen ellenõrzött, sérülésmentes, megfelelõen mûködõ vízbontó készülék bemutatása és rövid tanári magyarázattal történõ ismertetése után töltsük fel csapvízzel a készüléket. (Nagyon kevés konyhasó hozzáadásával gyorsítható a késõbbi folyamat.) A feltöltés után bekapcsoljuk az egyenáramot, amit vagy megfelelõen csatlakoztatott szárazelem, vagy a készülékhez tartozó tápegység, legjobb esetben egy napelem-cella segítségével nyerhetünk. Ha csak egy szárazelem áll rendelkezésünkre, egyszerûen a vízbe dobva, buborékolás, tehát a zöldalgás kísérlethez hasonlóan gázképzõdés figyelhetõ meg. A megfigyelés után azonnal távolítsuk el a szárazelemet a vízbõl! Tápegység segítségével semmiképpen se próbálkozzunk ilyen módon, mert komoly balesetveszéllyel, áramütés veszélyével járhat! Kisebb feszültségû napelem esetében megpróbálható… A kísérlet elvégzése közben párhuzamot vonhatunk a zöldalgás kísérlettel, a keletkezõ gázok kimutatásával bebizonyítható az oxigén jelenléte. Figyeljünk, hogy mindig az egy térfogatarányban keletkezõ oxigéngáz kimutatásával kezdjünk, a két térfogatarányban keletkezõ hidrogéngáz robbanásveszélyes, nyílt lángot használni közelében tilos! A hidrogént majd külön, szájával lefelé fordított kémcsõben kell felfogni (a legkisebb sûrûségû gáz), utána a kémcsõben összegyûlt gázt tarthatjuk nyílt láng (borszeszégõ lángja) közelébe, ahol a levegõben található oxigénnel keveredve, durranógáz keveréket alkotva egy pukkanás (robbanás) kíséretében visszaalakul vízzé. Az oxigén kimutatása parázsló pálca segítségével, elõzetesen meggyújtott hurkapálca parázsló végének közelítésével történik. A parázsló pálca az égést tápláló tiszta oxigéngáz hatására lángra lobban.

Visszautalás: a zöldalgák oxigéntermelésére végzett kísérlethez. Bemutatható, hogy a zöld növényekben a fotoszintézis elsõ részlépéseként lejátszódó fotolízis (napenergia felhasználásával megvalósuló vízbontás), elektromos energia felhasználásával, mesterségesen is megvalósítható. A kísérletsorozat együttes elvégzése jobban segít megérteni, kémiai összefüggéseiben láttatni a napenergia és az élet kapcsolatát a felsõ tagozatos korosztály számára. Kapcsolódás: további érdekességként elvégezhetõ a hõenergia segítségével megvalósuló „oxigéntermelés” is: kálium-permanganát hõbontása.

Vissza
Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Csontépítõ gép

Korosztály:

9 – 14 éves

Szükséges eszközök:

  • feladatlap/fõ
  • íróeszköz/fõ

Idõkeret:

5 perc

Leírás - megvalósítás:

„Csontépítõ gép készítése”:

Mi kell az erõs, ép, egészséges csontok kialakulásához? Sorolj fel legalább négy feltételt!

Megoldás: magas kalcium tartalmú ételek, megfelelõ mennyiségû /zsírban oldódó/ D vitamin, csekély – mértékletes napozás, rendszeres testmozgás

Vissza
Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Építsük meg a fotoszintézis fáját!

Korosztály:

9 – 11 éves

Szükséges eszközök:

Papírlapok a következõ feliratokkal: víz: H-H-O (a vízben a Hidrogén- és oxigénatomok papírlapjait cérnával kössük össze); szén-dioxid: COO

Idõkeret:

12 perc

Leírás - megvalósítás:

Készítsünk ki két papírt ’víz: H-H-O’ és ’szén-dioxid: COO’ felirattal! Alkossunk kört a gyerekekkel! Kérjünk meg néhány gyereket, hogy elevenítsék meg egy fa törzsét a testükkel! Emeljék fel a kezeiket, és nyitott tenyérrel mutassák az ágakat és a leveleket! Ezután hangsúlyozzuk, hogy a fa elpusztul gyökerek nélkül! Ekkor kérjünk meg néhány gyereket, hogy legyenek a fa gyökerei. Feküdjenek a szõnyegre, lábaikkal a fa törzsét érintve. Kérdezzük meg a gyerekeket, hogy mi a gyökerek feladata! Majd kérjük meg a gyökereket megelevenítõ gyerekeket, hogy csináljanak úgy, mintha vizet vennének fel a talajból, szívó hangokat hallatva. A gyökerekbõl a törzsön át a víz a levelekhez jut. Adjunk egy ’víz: H-H-O’ feliratú papírt az egyik levelet alkotó kézbe! Mozgassuk a ’szén-dioxid: COO’ feliratú papírt körbe-körbe a tanteremben! A szén-dioxidot felveszik a levelek. Adjuk hát ezt a papírt is az egyik levelet alkotó kézbe! Kérjünk meg egy gyereket, hogy elevenítse meg a Napot! Magyarázzuk el egyszerû nyelven a gyerekeknek, hogy a Nap szolgáltatja az energiát ahhoz, hogy a fa a víz elbontásával, a vízbõl származó hidrogénbõl valamint a szén-dioxidól cukrokat építsen. Ez a cukor a fa tápláléka. Kérjük meg a Napot megelevenítõ gyereket, hogy vágja le a két hidrogént a ’víz: H-H-/-O’ feliratú papírról, és fûzze hozzá a ’szén-dioxid:COO’ feliratú papírhoz! Magyarázzuk el, hogy a ’víz: O’ feliratú papíron maradt maradék oxigénre a fának már nincsen szüksége, ezért kibocsátja a levegõbe! Kérjük meg a papírt tartó, levelet alkotó gyereket, hogy dobja jó magasra a levegõbe a papírt! Összegzésként mondjuk el, hogy ezen átalakítás, azaz a fotoszintézis során a felvett szén-dioxid beépül a raktározandó táplálékba (pl. szõlõcukor - keményítõ), a víz elbontásából megmaradó oxigén pedig kibocsátásra kerül a környezetbe, ami jó dolog, mivel a legtöbb élõlény oxigén nélkül nem tud létezni.

A feladat megvalósítása a fotoszintézis lényegének leegyszerûsített formában történõ megértésében segít. A gyerekek megértik, hogy a növények, jelen esetben a fák hogyan használják fel a Nap energiáját a cukor és az oxigén termelésére. Az aktív szerepjáték segítségével a külsõ mozgásformák segítik az interiorizációt, az ismeretanyag elmélyítését.

Vissza
Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Fotoszintézis – zöldmoszatok

Korosztály:

7 - 14 éves

Szükséges eszközök:

  • petri csésze vagy kiöblített (világos színû) lapos mûanyagpohárka
  • csapvíz
  • zöldmoszat (elõzetesen tópartról beszerezni)
  • hurkapálca
  • gyufa

Idõkeret:

5 perc (elõkészítése: 20 – 30 perccel a megfigyelés elõtt)

Leírás - megvalósítás:

Elõzetesen gyûjtsünk egy közeli tópartról zöldmoszatot, ha erre nincs lehetõségünk, próbálkozhatunk egy kisállatkereskedés akváriumi részlegének felkeresésével is. A beszerzett zöldmoszatot tegyük friss, langyos csapvízbe, majd tegyük ki napfényre, vagy világítsuk meg erõs, szórt fehér fénnyel. Célszerû a kísérletet elõzetesen, akár fél órával a megfigyelés elõtt felvezetni, majd a tapasztalatokat késõbb visszatérve megállapítani, kérdéseket, magyarázatot hozzáfûzni. Kb. 10 – 20 perc elteltével buborékképzõdést kell tapasztalnunk a moszatcsomó környékén, ami gázképzõdésére utal. Ha feltesszük a kérdést, melyik gáz lehet a buborékokban, a gyerekek azonnal rá fogják vágni, hogy az oxigén, és ezzel máris visszacsatoltunk a fotoszintézishez, a jelenlegi Földi élet számára nélkülözhetetlen biokémiai folyamathoz. Alsó tagozatosoknál a „fotoszintézis fája” játék után végezzük el a kísérletet és tegyük fel a kérdést: honnan származhat az oxigén? Az ügyesebbek tudni fogják, hogy a vízbõl. Rávezethetjük a gyerekeket, ha végigvizsgáltatjuk velük, hogy mivel került a növény kapcsolatba (levegõ, víz, napfény). Hangsúlyozzuk ki újra, hogy a víz bontásához szükséges energiát a napfény szolgáltatja! Felsõ tagozatban is tovább vihetjük a gondolkodást a keletkezõ gáz kimutatásának irányába. Kémiailag az oxigéngáz égést tápláló tulajdonságát ismerve bebizonyíthatjuk, hogy a kérdéses gáz valóban az oxigén. Egy elõzetesen meggyújtott hurkapálcán hozzunk létre hosszabb parázsló szakaszt, majd a parázsló pálcát a buborékok közelébe tartva a parázs kisebb felizzását kell tapasztalnunk, hiszen az oxigén hatására az égés intenzívebbé válik. Ne várjuk, hogy a pálca lángra lobbanjon, mert a csekély oxigénmennyiség éppen csak egy enyhe felizzásra elegendõ, sõt, ügyeljünk a víz közelségére, mert ebben az esetben éppen az ellenkezõje fog a várt eredménynek beigazolódni!
Kérdezzünk rá: Miért olyan fontos az élõlények számára az oxigéngáz? A 7 – 8. osztályosokkal végig tudjuk vinni a gondolatmenetet az égés --- lassú égés --- táplálék elégetése --- szervezet energiatermelése irányában. Mindezekhez az égéshez nélkülözhetetlen oxigéngáz szükséges. Kisebbeknél elégedjünk meg az égés --- táplálék elégetése összefüggéssel. Visszautalás, ill. kapcsolódás az elsõ fejezet ózont bemutató és elõállító kísérletéhez: kémiai bomlás – energia befektetés hatására. (Itt vízbontás a napenergia hatására.)

A természetben végzett terepmunka esetében még hitelesebb és látványosabb a megfigyelés. Ha nem sikerülne az oxigéngáz kimutatása, kapcsolódjunk a vízbontást bemutató vagy az oxigént hõbontással elõállító következõ kísérletekhez!

Vissza
Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Hõbontás kálium – permanganáttal

Korosztály:

12 – 14 éves

Szükséges eszközök:

  • kémcsõ
  • kémcsõfogó
  • borszeszégõ
  • gyufa
  • hurkapálca
  • kálium-permanganát
  • vegyszereskanál

Idõkeret:

6 perc

Leírás - megvalósítás:

Bár a vízbontás és ez a kísérlet közvetlenül nem kapcsolódik a napozás témaköréhez, ha a fotoszintézist, mint az élet körforgásának egyik mozgatórugóját, a napenergia felhasználásának egyik csodáját kívánjuk a 7 – 8. évfolyamos diákokkal megértetni, elengedhetetlen összefüggéseiben a következõ kísérletet is elvégezni. További jó alapot fognak szolgáltatni a megfigyelések és a logikai kapcsolatok az ózon keletkezésének megértéséhez is! Elsõként figyeljük meg a kémcsõbe vegyszereskanál segítségével, négy – öt kiskanálnyi mennyiségben adagolt kálium–permanganát fizikai tulajdonságait: (lilásszürke színû, szagtalan, szilárd anyag)! A képletének felírásával: (KMNO4 ) felhívhatjuk a figyelmet a benne kémiai kötésben jelen lévõ oxigénre. Gyújtsuk be a borszeszégõt, majd elsõként a hurkapálca meggyújtásával és legyezgetéssel történõ eloltásával próbáljunk meg egy hosszabb parázsló részt kialakítani a pálcika végén! Közvetlenül utána a kémcsövet stabilan egy kémcsõfogóba helyezve, a borszeszégõ lángjában kezdjük el hevíteni, hogy a benne lévõ szilárd anyag elbomolhasson! Óvatosan mozgassuk a kémcsövet a lángban! Közben pattogó hangot kell hallanunk, ami a hõbontás eredményeként felszabaduló oxigéngáz távozásának jele. Rövid hevítés után (1-2 perc) a kémcsövet emeljük ki a lángból, és a parázsló pálcát közelítsük a kémcsõ belsejébe! Lassan tegyük, így látnunk kell, ahogyan az égést tápláló oxigéngáz hatására a parázs elõbb felizzik, majd a pálcika lángra lobban, sõt hevesen égni kezd. Ha szükséges, közben helyezzük vissza a kémcsövet a borszeszégõ lángjába, hogy újra megfelelõ mennyiségû oxigéngáz képzõdjön! Ne feledkezzünk meg a kémcsõ mozgatásáról, nehogy túlhevüljön és igyekezzünk a parázsló pálcát is megfelelõ állapotban, startra készen tartani! A kémcsõ száját végig úgy tartsuk, hogy ne okozhasson balesetet, azaz se a gyerekek, se magunk, se gyúlékony tárgyak felé ne tartsuk! A legjobb, ha a tábla felé mutat!

Visszautalás a zöldalgák oxigéntermelésére és a vízbontásra végzett kísérletekhez. Bemutatható, hogy hõenergia felhasználásával is elõ lehet idézni kémiai bomlással járó folyamatokat. Oxigéngáz állítható elõ minden vegyületmolekulájában oxigénatomot megkötõ anyagból a megfelelõ energiamennyiség (napenergia, elektromos energia, hõenergia) befektetése esetén (vízbõl – H2O, kálium–permanganátból – KMnO4).
Visszautalás, hogy az oxigénbõl ózon keletkezés folyamatának elsõ részlépése, az oxigénmolekula oxigénatomokra esése is egy kémiai bomlás eredménye, amihez az energiát a számunkra oly káros, nagy energiájú UV-sugárzás szolgáltatja a magasban. (Visszautalás az ózon kísérleti elõállítására: 1. fejezet.)

Vissza
Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Kormozott üveg készítése gyertyalánggal

Korosztály:

10 – 14 éves

Szükséges eszközök:

  • kistálca/fõ
  • gyertya/fõ
  • doboz gyufa
  • üveglap/fõ
  • fehér mûanyag háttérlap
  • nap – védõszemüveg (napfogyatkozáshoz használt)

Idõkeret:

15 perc

Leírás - megvalósítás:

Kérjük fel a gyerekeket, hogy önálló munkában (5 perc alatt) gondoljanak ki rövid történeteket, amiket árnyjáték formájában elõ tudnak adni! Közben készítsük elõ a szükséges eszközöket… Készítsük elõ a tálcákat és a gyertyákat minden diák részére! Mutassuk be a teendõket, és a kivitelezés egyszerûsége ellenére fokozottan figyeljünk a tûz- és balesetveszélyes mozzanatokra! A gyertya meggyújtása és rögzítése után eljátszatjuk a gyerekekkel az elõzetesen kigondolt árnyjáték-ötleteket jelentkezéses alapon, röviden szórakoztathatják egymást a fehér háttér elõtt. Ezután a bekészített üveglapokat a gyertya lángja fölé tartva, óvatosan végeztessük el a kormozást. Közben hívjuk fel a figyelmet – rávezetõ kérdések segítségével – a gyertya által kibocsátott fény- és hõsugárzásra: Mi történik a viaszgyertyával? (meggyújtjuk, elég) Mit tapasztalunk az égés közben? Közelítsd a kezedet a gyertyaláng felé… (világít – fénysugárzás és meleget ad – hõsugárzás) Mi történik a viasszal? (elfogy, átalakul) Hová lesz a viasz? (égés közben anyaga átalakul égési gázokká, korommá és energiává) Tudunk egy hasonlóan mûködõ, de jóval hatalmasabb méretû példát mondani a természetbõl? (a Nap) Melyik anyag található a Napban a viasz helyett? (a hidrogén) Itt hívjuk fel a figyelmet arra a tényre, hogy a Nap belsejében lezajló folyamatok jóval bonyolultabbak az egyszerû égésnél! A korosztályra való tekintettel a részletekbe itt ne menjünk bele. (5 perc) Ezután a kormozott üveglap segítségével megfelelõ elõvigyázatossággal rövid idõre belenézhetünk a Napba. Figyeljünk, hogy a korom alaposan, megfelelõ vastagságban fedje be az üveglapot, ügyeljünk, hogy csak sérülésmentes felületen keresztül, rövid idõre próbálkozzanak a gyerekek! Még jobb, ha egy elõre bekészített védõszemüveget (nem napszemüveg!) alkalmazunk a napkorong megszemlélésére. (5 perc)

A feladat megvalósítása közben az árnyjáték a ráhangolódásban, a korombevonat készítése a motivációban, tevékenykedtetésben, az energiaképzõdés formáinak megtapasztalásában (fény, meleg /hõ/), a napkorong megszemlélése pedig a saját készítésû eszköz felhasználásának örömében, a Nap, mint fényt és hõt sugárzó égitest közvetlen megfigyelésében, a téma közelebb hozásában segít.

Vissza
Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Meleg levegõ – a szél kialakulása

Korosztály:

7 – 14 éves

Szükséges eszközök:

  • vékony teafilter
  • gyufa
  • tálca
  • /elõvigyázatosságból: oltóvíz (pohár víz), rongy/

Idõkeret:

3 perc

Leírás - megvalósítás:

Elõzetesen két – három használatlan teafiltert (csak a nagyon vékony filterek jók! pl.: Spar kamillatea filtere) elõkészítünk. Érdemes elõtte tesztelni õket, hogy valóban be tudjuk–e mutatni a segítségükkel a kívánt hatást, mert elõfordulhat, hogy egyszerûen csak elégnek és nem történik semmi. A csomagolásból elõvett teafiltert felül el kell vágni, a tartalmát ki kell üríteni (a teakeverék akár fel is használható, csak fogyasztás elõtt az oldatot le kell szûrni). A kiürített filtert középen, ahol a dupla „papírzsákocska” kapcsolódik, szintén el kell vágni, de ügyelve, hogy a filter itt ne nyíljon szét! A szétnyitott oldallal lefelé, kissé kitágítva kell az asztalra tenni, elõször tûzálló felületre, csak sikeres próba esetén szabad az asztallapon folytatni, itt is figyelve a tûzveszélyre. Ha kellõen vékony a filter, miközben fentrõl – lefelé elég a vékony papír, elegendõ hõ termelõdik, hogy mielõtt teljesen elégne az asztallapig, a parázsló maradványokat a levegõbe emelje. Ez egyben látványos, motiváló, mégis nagyon egyszerû módja annak, hogy bemutassuk a szél, mint légáramlás kialakulásának körülményeit. A napsugarak hatására, a földfelszín közelében felmelegedõ meleg levegõ felszáll, helyébe hideg levegõ áramlik. Így alakul ki Földünkön a szél (felszíni levegõáramlás).

A kísérlet kapcsolható a bevezetõ fejezetekhez (1 – 2. fejezet), mert közvetve, de nagyon egyszerûen és látványosan mutatja be a Nap Földünkre gyakorolt legfontosabb hatását, a napenergia körfolyamatokat fenntartó erejét. A víz körforgása, a szél kialakulása, a széljárások, a tengeráramlatok, mind a földfelszínre érkezõ eltérõ mennyiségû napenergiából adódó hõmérséklet-különbségeken, ill. kiegyenlítõdésükön alapuló körfolyamatok. Fontosságuk az élet szempontjából kiemelkedõ.

Vissza
Vissza

2.Miért jó barátunk a Nap?

Feladat neve:

Napenergia – szárítás – víz körforgása

Korosztály:

9 – 14 éves

Szükséges eszközök:

  • víz
  • denaturált szesz
  • két ruhadarabka
  • „napfény”

Idõkeret:

2 – 10 perc

Leírás - megvalósítás:

Két kisebb ruhadarabkát (rongyot) áztassunk át, az egyiket vízzel, a másikat denaturált szesszel. A denaturált szesz esetén figyeljünk, hogy kellemetlen szaga miatt szükséges szellõztetni és tûzveszélyessége miatt óvatosabban bánjunk vele! A két ruhadarabkát adjuk körbe, tapintással gyõzõdjön meg mindenki arról, hogy nedvesek! Tegyük ki mindkettõt a napra, majd néhány perc elteltével újra vizsgáljuk meg õket! A denaturált szeszes ruhadarabka néhány perc alatt megszárad, mert illékonyabb (alacsonyabb forráspontú) anyagának elpárologtatásához kevesebb (nap)energia elegendõ. A vizes ruha is, igaz lassabban, több idõ elteltével, több (nap)energia felhasználásával, de megszárad. A víz nem eltûnik, hanem egyszerûen vízgõzzé alakul (halmazállapot változás). A fizikai változás visszafordítható (lecsapódás), ezt legegyszerûbben egy közelben lévõ hideg ablakfelületre leheléssel, az oda lecsapódó vízpárával szemléltethetjük. A víz körforgása is ezeken az alapvetõ halmazállapot-változásokon alapul, amelyeket a napenergia tart állandó mozgásban.

A kísérlet kapcsolható a bevezetõ fejezetekhez (1 – 2. fejezet), mert közvetve kapcsolódik a napenergia, annak a víz körforgását fenntartó folyamatainak bemutatásához. Ha idõnk és eszközparkunk engedi, végezhetünk kísérletet a víz desztillálásának bemutatására, vagy egy fazék víz felforralását, a fedõ – tanteremablakok bepárásodásának bemutatását is elvégezhetjük. Ezekkel ugyan a napenergiától eltávolodunk, de a víz körforgásának jobb megértését segíthetjük.

Vissza
A Magyar Vöröskereszt és az MTA Szociológia Kutatóintézetének közös egészségvédő programja iskolák számára
Beharangozó Napsugárzás Tesztkérdések Kisérletek Iskolaudvar Irodalom Letöltések 1. fejezet 2. fejezet 3. fejezet 4. fejezet 5. fejezet 6. fejezet 7. fejezet Tesztkérdések 1 Tesztkérdések 2 Tesztkérdések 3 Tesztkérdések 4 Tesztkérdések 5 Tesztkérdések 6 Kisérletek 1 Kisérletek 2 Kisérletek 3 Kisérletek 4 Kisérletek 5 Kisérletek 6 Kisérletek 7