Attività laboratoriali sulle caratteristiche dell'aria

1. L’ARIA Lavoro eseguito con gli alunni della classe 1 A Scuola Media Buonarroti Insegnante: Tiziana Perfetti Anno scolastico 2010/2011 Cos'è l'aria? L'aria è una cosa leggera che ricopre tutta la terra come copre la buccia la pera, ma nessuno la vede o l'afferra. E' una specie di fumo lucente e anche se non si vede con gli occhi la respira col naso la gente e anche tu, con la pelle, la tocchi.

2. PERCORSO Il percorso, è stato suddiviso nelle seguenti tappe: Prerequisiti ( momento di verifica delle conoscenze e dei concetti posseduti dall’alunno) .Conversazione guidata (brainstorming) Trascrizione delle risposte e delle ipotesi formulate dai ragazzi. Osservazione e analisi ( vengono presentati oggetti e fenomeni ; l’alunno viene invitato ad osservare e descriverne gli elementi fondamentali, per individuare analogie e differenze) Sperimentazione ( vengono proposti semplici esperimenti che l’alunno può condurre in maniera autonoma o a piccoli gruppi) Riflessione ( momento in cui gli alunni devono riflettere su un concetto da ricordare e vengono invitati a discutere con i compagni e l’insegnante per condividere e formalizzare i risultati. Ogni alunno dovrà riportare nel proprio quaderno gli appunti della lezione in laboratorio, con disegni e schizzi delle prove sperimentali, accompagnati dalle considerazioni e dalle conclusioni cui si è pervenuti). Concetti acquisiti ( Vengono proposte prove di verifica)

3. Elenco delle attività svolte: L’ARIA - Le bolle - Si è gonfiato! - Il fazzoletto che non si bagna - Riesci a sentire la pressione? - L’aria mi accarezza! - L’aria si vede - L‘aria esercita una spinta ed è comprimibile - Anche un liquido è comprimibile? - L’aria calda - Costituzione dell’aria APPARATO RESPIRATORIO - Costruzione di un modello funzionale di gabbia toracica - La bottiglia fumatrice

6. Abbiamo provato ad alzare il livello dell’acqua nel contenitore: l’aria all’interno della bottiglia non solo gonfiava il palloncino ma faceva uscire l’acqua. L’aria quindi occupa uno spazio….. Il palloncino si è gonfiato! Si gonfia perché recupera l’aria della bottiglia

12. Ripetiamo l’esperienza utilizzando una siringa piena d’acqua e una piena di olio. In ambiente acqua non si vede l’acqua che esce da una siringa ma si vede l’olio che esce dall’altra siringa

13. L’aria esercita una spinta ed è comprimibile Materiale occorrente : due siringhe collegate da un tubicino flessibile, lungo circa 20 cm e di diametro interno tale che in esso entri a forza il cono delle siringhe 1.Uno stantuffo deve essere premuto, mentre l’altro deve essere posizionato circa a metà della siringa. 2.Si preme lo stantuffo alzato, lasciando l’altro libero: lo vedremo alzarsi immediatamente, sotto l’azione della spinta dell’aria che passa da una siringa all’altra. 3.si preme nuovamente lo stantuffo alzato, tenendo bloccato l’altro. Cos a si nota? Lo stantuffo premuto riesce a scorrere almeno in parte ( si ha una diminuzione di volume dell’aria contenuta che quindi è comprimibile). 4.Si lascia andare lo stantuffo premuto e si constata che esso ritorna, più o meno, nella posizione iniziale. ( La compressione subita dall’aria è reversibile.) 5. Si tira ulteriormente lo stantuffo alzato, osservando un processo inverso a quello della compressione. ( l’aria può essere compressa ed espansa

15. Aria trasferibile comprimibile espandibile acqua trasferibile Non comprimibile Non espandibile

16. L'ARIA CALDA La dilatazione dell’aria materiale occorrente: una beuta, un palloncino di gomma , un becher o un altro recipiente di vetro resistente al calore, pinza da fuoco, piastra elettrica riscaldante

17. - Togliamo la beuta dal bagnomaria e raffreddiamola sotto l’acqua. Che cosa si osserva dopo alcuni minuti di riscaldamento? - A cosa può essere dovuto il fenomeno osservato? - Che cosa è accaduto al palloncino dopo il raffreddamento? - Come si può spiegare questo fatto? - Chiudiamo l’imboccatura della beuta con il palloncino - Riempiamo il becher di acqua fino a metà - Mettiamo il becher sopra la piastra elettrica e immergiamo la beuta , tenendola con la pinza - Aspettiamo qualche minuto e osserviamo quanto succede. Conclusione: L'aria con il calore ha bisogno di spazio perché si espande, invece, con il freddo l'aria ha bisogno di meno spazio, perché si contrae . Procedimento:

18. L’aria da che cos’ è formata? Scopo: scoprire che l’ossigeno occupa circa 1/5 dell’aria Materiale occorrente: Una candela,un becher,una beuta,acqua, accendino, un pennarello Procedimento: Si colloca una candela accesa in un piatto contenente dell'acqua, si copre con un bicchiere capovolto (oppure il cilindro graduato di vetro) e si osserva che quando la fiamma si spegne, l'acqua risale, per un certo tratto all'interno del bicchiere. Come mai, che cosa è successo? Si è consumato l’ossigeno tutto l'ossigeno e l'acqua è andata ad occupare lo spazio libero. E’ avvenuta la combustione.! Segnando con un pennarello il livello del l'acqua, si misura l'altezza che ha raggiunto e si calcola a quale parte corrisponde rispetto all'altezza totale del contenitore. Si nota che l'ossigeno occupava circa 1/5 dell'aria (che corrisponde al 20%). In presenza di ossigeno avviene la combustione

19. L'ATMOSFERA Che cos ’è l ’ atmosfera? L ’ atmosfera è un involucro gassoso dello spessore di circa 1000 Km che circonda la Terra. Di essa si conosce bene solo la parte pi ù bassa, quella a livello del suolo : la troposfera . (in essa avvengono tutti i principali fenomeni atmosferici). Aria è appunto il nome con cui viene chiamata la miscela di gas di cui è composta l ’ atmosfera. Qual è la composizione dell ’ aria? L ’ elemento principale dell ’ aria che comunemente noi respiriamo è l ’ azoto . Il secondo gas, il pi ù importante, è l ’ ossigeno . L ’ anidride carbonica è presente in quantit à molto limitata, insieme ad altri gas. L'aria contiene, infine, una quantità variabile di vapore acqueo e di pulviscolo atmosferico.

20. L'aria ha anche un peso. Il peso dell'aria diminuisce se ci si allontana dalla terra. Lo strato d'aria che è pi ù basso deve infatti sopportare il peso dell'aria che gli sta sopra e che lo schiaccia. L'aria degli strati pi ù alti, invece, sopporta un peso minore. Si dice che l'aria in basso è pi ù densa, mentre quella in alto è pi ù rarefatta. L'aria che avvolge completamente la terra viene denominata atmosfera. L'atmosfera esercita, quindi, sopra la superficie terrestre e sopra qualsiasi oggetto esistente su di essa, una pressione denominata pressione atmosferica. La pressione atmosferica si esercita in tutte le direzioni. L'aria non è un unico aeriforme, ma un miscuglio di gas diversi. Propriet à dell'aria L'aria è un corpo e come tutti i corpi occupa una spazio. L'aria occupa tutto lo spazio che non può essere occupato contemporaneamente da altri corpi, dunque l'aria è dappertutto. L'aria è elastica, perché essendo una sostanza gassosa, può facilmente essere compressa o dilatarsi. L'aria, se riscaldata, tende a dilatarsi. Viceversa, se raffreddata, tende a comprimersi.

21. Continuità con la scuola elementare

22. Breve descrizione dell’apparato respiratorio

23. L’APPARATO RESPIRATORIO E’ COMPOSTO DA VARI ORGANI: LE VIE AEREE Cavità nasali Bocca Faringe Laringe Trachea Bronchi

24. I POLMONI HANNO UNA CONSISTENZA SPUGNOSA SONO COSTITUITI DA UN ENORME NUMERO DI ALVEOLI POLMONARI I POLMONI HANNO FORMA CONICA CON LA PUNTA RIVOLTA VERSO L’ALTO OGNI POLMONE E’ SUDDIVISO IN LOBI: TRE NEL DESTRO E DUE NEL SINISTRO

25. Costruzione di un modello funzionale di gabbia toracica Materiale occorrente: una bottiglia di plastica morbida e trasparente un tappo di plastica una cannuccia un palloncino nastro adesivo colla a caldo

26. Ad ogni gruppo viene consegnato il materiale. Nel tappo è stato praticato un foro e inserita una cannuccia Con il nastro adesivo viene fissato il palloncino all’altra estremità Infiliamo cannuccia e palloncino nella bottiglia , chiudiamola bene con il tappo sigillando la chiusura con la colla a caldo

27. Schiacciamo le pareti della bottiglia e osserviamo ciò che accade al palloncino e all’imboccatura della cannuccia Rilasciamo le pareti della bottiglia e osserviamo di nuovo. Ripetiamo l’operazione più volte

30. LA RESPIRAZIONE SI DIVIDE IN: INSPIRAZIONE ESPIRAZIONE

31. LE SOSTANZE TOSSICHE CONTENUTE NEL FUMO PRODUCONO MALATTIE GRAVI

32. La bottiglia fumatrice un esperimento di scienze per capire i danni del fumo scopo Con questo esperimento ci proponiamo di mostrare il meccanismo del consumo di una sigaretta accesa e del passaggio del fumo attraverso i polmoni, con il conseguente deposito di sostanze nocive. L’esperimento verrà svolto in cortile sotto la guida dell’insegnante.

34. Materiale occorrente: - una bottiglia di plastica da 1,5 L con tappo a vite - cotone idrofilo - sigaretta senza filtro - accendino - una bacinella di plastica - forbicine - una bottiglia piena d’acqua

35. Abbiamo forato il tappo della bottiglia e vi abbiamo messo la sigaretta in modo che questa sporgesse maggiormente nella part e superiore Nel tappo abbiamo messo il cotone idrofilo in modo da avvolgere completamente la parte di sigaretta che sporgeva intername nte

36. Abbiamo riempito d’acqua la bottiglia tenendo tappato il foro con un dito trasferito l’ acqua da una bottiglia alla bottiglia bucata Abbiamo fatto un foro di circa 0,5 cm di diametro sul fondo della bottiglia

38. Abbiamo avvitato al collo della bottiglia il tappo a vite con la sigaretta Abbiamo disposto la bottiglia sopra la bacinella e l’insegnante ha acceso la sigaretta e tolto il dito in modo da far uscire l’acqua

39. Mentre l’acqua scendeva la bottiglia si riempiva di fumo Man mano che l’ acqua scende la bottiglia si riempie sempre più di fumo Alla fine della sigaretta la bottiglia è piena di aria sporca OSSERVAZIONI L’acqua che fuoriesce dalla bottiglia crea una depressione all’interno di essa provocando l’effetto di aspirazione della sigaretta.

40. Abbiamo potuto vedere: - il fumo all’interno della bottiglia - il deposito giallo sul cotone - le pareti della bottiglia diventare opache