Конспект занятия по внеурочной деятельности по теме Погружение в эффект лотоса5-9 класс

Этапы

Действие организатора

Действие участников

Название

Эффект лотоса

Цель

Этап погружения в исследовательскую работу

Оборудование

проектор, экран, покровные стекла (из расчета – одно стекло на двух учащихся), пипетки (из расчета – «одна пипетка на пару учащихся» или «одна пипетка на группу»), маркер по стеклу, увеличительные стекла (лупы) (из расчета «одна лупа на пару учащихся»), жидкость, создающая защитное водоотталкивающее нанопокрытие

Шаг 1.

Давайте посмотрим два коротких видеоролика. На них будет представлен лист лотоса.

Демострация видеоролика

Посмотрите и скажите, на что вы обратили внимание?

Презентация «Эффект лотоса»

-Почему вода стекает с листа лотоса, а не впитывается?

Шаг2.

Организация работы в формате «исследовательского задания.

У вас есть два предметных стекла, обозначенные буквами «А» и «В». Одно из этих стекол было покрыто жидкостью, действие которой приблизительно воспроизводит тот эффект на листьях лотоса в видеоролике. Чтобы не ухудшить результаты опытов, стекла нужно держать за боковые стороны и не прикасаться пальцами к поверхности стекол. Особенно тех, что не покрыты специальной жидкостью.

Предположите, что вы увидите, капнув на стекло?

Капните на каждое стекло одну-две капли подкрашенной воды.

Расскажите, на что вы обратили внимание, что вы смогли увидеть?

Воспользуйтесь при необходимости увеличительными стеклами

-Мы можем увидеть разные капли

-Капли на стеклах разные.

-На стекле А капли растеклись

-На стекле В капли круглые и не растеклись.

Шаг 3.

Вы обратили внимание на разную форму капель воды на стеклах. В науке такие поверхности с разными каплями обозначаются через термины «гидрофильность и гидрофобность»

Прочитайте небольшую информацию об этом и скажите, что можно сказать о каплях на стекле «А» и «В».

(читают приложение 1.)

-Стекло А обладает свойством гидрофильности.

— Стекло В обладает свойством гидрофобности.

Шаг 4.

Количественный показатель гидрофобности и гидрофильности- это «краевой угол смачивания». Если краевой угол смачивания выше 90 градусов -поверхность гидрофобная, если ниже 20-гидрофильная.

Скажите, какой угол контакта у капли с поверхностью вещества в первом случае, и какой угол контакта во втором?

Какие у вас есть предложения, чтобы максимально точно оценивать угол смачивания на той или иной поверхности?

Да. Можно воспользоваться транспортиром и линейкой, телефон для фото.

-На какой вопрос мы смогли получить ответ?

Какие выводы можно сделать?

Могу сказать, что гидрофобность листьям обеспечивает особое воскоподобное вещество, покрывающее листья лотоса – кутин.

— В первом меньше 90, значит поверхность гидрофильна.

— Во втором угол больше 90, значит поверхность гидрофобна.

-Приборы и инструменты.

-Почему капля воды скатывается с поверхности листа?

—Вода скатывается с листьев лотоса по причине их гидрофобности. 

Шаг 5.

Но у лотоса есть еще одна исключительная «способность». Дело в том, что листья и цветки лотоса не покрываются грязью даже в мутной воде с тиной. И выглядят всегда как «новые». Это всегда удивляло и радовало людей, а вот объяснить природу этого свойства удалось сравнительно недавно – несколько десятков лет назад.

Способность оставаться постоянно сухим и чистым назвали «эффектом лотоса».

Как объяснить второй эффект –то что листья и цветки остаются чистыми, даже в грязной воде?

-Возможно, капля воды собирает грязь с листа и стекает с него.

Шаг 6.

Теперь познакомимся с научным объяснением «эффекта лотоса». Прочитайте материалы, сравните свои варианты предположений с тем, что обнаружили ученые. Отметься, в чем ваши интуитивные предположения совпали с исследовательскими данными, а чем – возникло расхождение

Читают приложение 2.

В чем сходство и в чем различие между вашими версиями объяснений и объяснением в тексте?

организация обмена впечатлениями, вопросы.

Шаг 7.

А вот продемонстрируют ли это качество стекла, покрытые исследуемой нами жидкостью?

Какие предположение вы можете высказать на этот счет?

-Стекло с эффектом лотоса останется чистым.

-Простое стекло будет грязным.

Шаг 8.

Выполните опыт на грязных стеклах. Что вы видите?

-Наши предположения были правильные.

-Со стекла, покрытм жидкостью капли воды собрали грязь.

-Со стекла обычного, грязь растеклась и оно осталось грязным.

Шаг 9.

Сделаем вывод о проделанной работе.

Какие вопросы остались не раскрытыми?

-Мы выяснили, что листья лотоса обладают свойством гидрофобности.

-Листья покрыты холмиками вещества кутина, поэтому всегда чистые и сухие.

Как можно использовать данный «эффект лотоса»?

Шаг 10.

В завершении сегодняшнего погружения познакомьтесь с прикладным значением открытого «эффекта лотоса» (чтение текста ил и просмотр видеороликов, демонстрирующих свойства веществ, обладающих данным эффектом).