Comportamento della Materia e Stati della Materia: Fondamenti e Applicazioni

Il Comportamento della Materia

59. Che cosa è un modello?
È uno strumento che utilizziamo per rappresentare qualcosa che, essendo troppo grande, piccolo o complesso, non possiamo gestire.

60. Dare un esempio di modello.
Un globo.

61. In cosa differiscono principalmente le tre fasi della materia?
• Sulla mobilità delle particelle.
• Nel divario tra di esse.

62. Qual è il rapporto tra il calore, l'energia cinetica delle molecole e il cambiamento di stato?
Fornendo calore, l'energia cinetica o di movimento diventa più grande. La distanza tra le particelle aumenta anche e infine ha luogo il cambiamento di stato.

63. Discutere il rapporto tra il calore, l'energia cinetica delle molecole e il cambiamento di stato utilizzando come esempio il ghiaccio.
L'effetto del calore trasforma il ghiaccio in acqua e poi in vapore (fase gassosa), una grande quantità quando l'acqua bolle.

64. Che esempio di sostanza solida il cui comportamento è molto diverso, come si vedrà nel film?
Il diamante, la gomma e il gesso.

65. Quali sono i due esempi di liquidi con un comportamento diverso?
Latte e miele.

66. Cosa distingue le proprietà di latte e miele?
La capacità di flusso.

67. Latte e miele fluiscono in modo molto diverso. Cosa significa il termine flusso?
Spostamento o movimento.

68. Qual è il rapporto tra la fluidità e la viscosità di un liquido?
Esse sono in funzione inversa: più un liquido è fluido, meno è viscoso, e viceversa.

69. Quali fenomeni, tra gli altri, spiega la teoria atomica molecolare?
L'espansione e la contrazione di un liquido, con l'esempio del mercurio in un termometro.

70. Discutere l'espansione e la contrazione del mercurio.
Fornendo calore al serbatoio del termometro, il mercurio si espande, salendo nella colonna del termometro. Il raffreddamento avviene in senso inverso.

71. Spiegare con un esempio cosa si intende per diffusione.
Con l'aggiunta di zucchero all'acqua, le molecole di zucchero, inizialmente legate, si separano e si distribuiscono uniformemente tra le molecole d'acqua. Dopo un po', non vediamo più lo zucchero, perché è diventato invisibile.

72. Quali sono le sostanze prodotte applicando le idee della teoria atomica molecolare?
Farmaci correnti.

Gli Stati della Materia

73. Quali sono i tre stati della materia?
Gas, liquidi e solidi.

74. Fai esempi nella natura dei tre stati della materia.
Aria (gas), acqua (liquido), rocce (solido).

75. Cosa significa la forma e il volume di un corpo negli stati solido, liquido e gassoso?
• Liquidi: variabile
• Gassosi: variabile
• Solido: definito.

76. Discutere la comprensibilità della materia nei tre stati.
• Gassosi: sono comprensibili o, al contrario, espandibili.
• Liquidi: sono incomprensibili.
• Solidi: sono incomprensibili.

77. Qual è la densità assoluta?
Il rapporto tra la massa di un corpo e il volume che occupa.

80. Qual è la densità dell'acqua a 4 °C?
1 g/cm³ = 1000 kg/m³

81. Discutere la densità della materia nei tre stati.
• Gassosi: bassa.
• Liquidi: maggiore dello stato gassoso.
• Solidi: maggiore dello stato liquido.

82. Come è il movimento delle particelle in un campione di materiale gassoso?
È un movimento casuale, caotico e inarrestabile.

83. Utilizzando l'esempio dell'acqua, spiegare la differenza tra evaporazione ed ebollizione.
L'evaporazione dell'acqua avviene tra 0 ºC e 100 ºC, mentre il punto di ebollizione è a 100 ºC (l'acqua bolle).

84. Sotto la pressione di un'atmosfera, l'acqua bolle a 100 ºC. Perché?
Per convenzione o accordo della comunità scientifica.

85. Scale di temperatura.
ºC | FFusione | 0 | Ebullicione | 100 | 212

86. A che temperatura bolle l'acqua sulla cima del Monte Bianco (m 4.800)?
Poiché la pressione è più bassa a livello del mare, la temperatura alla quale l'acqua bolle è di 84 ºC.

87. Quali sono le differenze tra solidi cristallini e amorfi?
• Cristallini: i componenti sono ben ordinati.
• Amorfi: non c'è un ordine definito.

88. Cosa si intende per vapori?
Solo poche sostanze allo stato gassoso, che derivano dall'evaporazione o ebollizione di un liquido a temperature ordinarie.

89. Esempi di vapori.
Vapore di alcol, vapore acqueo, etere.

90. Cosa si intende per gas?
Come i vapori, ma che evaporano o bolle a temperature inferiori al normale.

91. Esempi di gas.
Ossigeno, azoto, anidride carbonica, idrogeno.

92. In che misura sono chiamati gas permanenti?
Un gas che, in un certo momento della storia, si pensava non potesse essere perso.

93. Qual è la differenza tra un gas e un vapore?
Rispondere alle domande 88 e 90.

95. Descrivere un modello di materia allo stato solido.
I modelli regolari hanno i loro atomi in una rete a forma di cubo con nove palle e 20 bastoni. Le particelle solide occupano posizioni fisse e non si muovono. Questo vale per i metalli alcalini come litio, sodio, potassio, rubidio e cesio.

96. Discutere un modello di materia allo stato liquido.
In una provetta, palline di plastica di piccole dimensioni rimangono sul fondo del contenitore, adattandosi alla forma del contenitore e formando una superficie piana orizzontale, come fanno i liquidi.

97. Discutere un modello di materia allo stato gassoso.
Le palle fluiscono e si spingono l'una contro l'altra e, poiché il vetro è trasparente, possiamo vedere questi colpi, così come il movimento caotico, che mostra il comportamento del gas.

98. Modelli di materia nei tre stati.
Risposta agli esercizi 95, 96 e 97.

La Scienza dell'Educazione

99. Quali domande si dovrebbe porre un insegnante per provare modelli di insegnamento? Quali domande devono essere considerate?
Un insegnante dovrebbe porsi le seguenti domande:
1) Chi dirige l'insegnamento?
2) Quando si trasmette una certa conoscenza?
3) Qual è la conoscenza trasmessa?
4) Come si comunica? (Contenuto)
5) Come si trasmette la conoscenza? (Metodologia)

100. Cosa sapere sui metodi storici per insegnare la scienza?
Progredisce.
• Biografico.

101. Qual è il metodo di insegnamento delle scienze evolutive?
Nella spiegazione di questo oggetto o fenomeno che è oggetto di studio, si parte da una panoramica storica, dalle prime spiegazioni fino a quelle attuali.

102. Quali sono gli svantaggi che si verificano?
Lentezza.

103. Perché la lentezza è un inconveniente nell'uso del metodo evolutivo per insegnare la scienza?
Perché richiede tempo nel programma e non è visibile.

104. Qual è l'aspetto positivo del metodo di insegnamento delle scienze evolutive?
Contribuisce alla formazione degli studenti, rendendoli consapevoli che una teoria corrente può non essere corretta, e che una vecchia teoria non può essere così sbagliata.

105. Come utilizzare correttamente il metodo evolutivo?
Qualsiasi argomento da studiare in questo modo sarà favorevole, ma non deve essere usato in modo generale.

106. Quali argomenti possono essere insegnati utilizzando il metodo evolutivo?
• La luce.
• La teoria atomica della materia.
• Idee di radioattività.
• Teoria delle soluzioni.

107. Modalità di insegnamento delle scienze evolutive.
Il metodo evolutivo consiste nello spiegare un oggetto o fenomeno che è oggetto di studio attraverso un percorso storico, partendo da stadi iniziali fino ad arrivare alle spiegazioni attuali. Lo svantaggio di questo modello è la lentezza, poiché richiede tempo e può non coprire tutte le parti del programma. Tuttavia, contribuisce alla formazione degli studenti, mostrando che una teoria corrente può non essere corretta, e che una teoria vecchia non deve essere necessariamente sbagliata. Alcuni degli argomenti che possono essere insegnati attraverso questo metodo sono:
• La luce.
• La teoria atomica della materia.
• Idee di materiali radioattivi.
• Teoria delle soluzioni.

108. Qual è il metodo biografico di insegnare la scienza?
Consiste nella spiegazione di un fenomeno o problema attraverso la vita di quegli scienziati che hanno osservato nel loro studio.

109. Qual è lo svantaggio del metodo biografico?
Lentezza.

110. Perché la lentezza è un inconveniente nell'uso del metodo biografico per l'insegnamento delle scienze?
Troppo lavoro di questo metodo ci impedisce di avere tempo per altre questioni importanti.

111. Qual è l'aspetto positivo del metodo biografico?
Ha un aspetto formativo, che contribuisce alla formazione dello studente.

112. Come utilizzare correttamente il metodo biografico?
Non usarlo in modo generale, ma possono essere inclusi aneddoti sulla vita di uno scienziato o un determinato aspetto biografico.

113. Nomina 7 scienziati che potrebbero essere sviluppati con un programma soddisfacente della didattica della fisica e della chimica.
• Archimede
• Copernico
• Galileo
• Priestley
• Rutherford
• Lavoisier
• Faraday
• Einstein
• Madame Curie.

114. Metodo biografico di insegnare la scienza.
Riguarda le spiegazioni di un fenomeno o problema attraverso la vita di quegli scienziati che si sono distinti nel loro studio. Lo svantaggio è la lentezza, poiché troppo lavoro di questo metodo richiede tempo per altre questioni più importanti. Ha un aspetto formativo, che contribuisce alla formazione dello studente. Non deve essere usato in modo generale, ma possono essere inclusi aneddoti sulla vita di uno scienziato o un determinato aspetto biografico.