Перейти к содержанию

Опыты со снегом и льдом: зимние идеи для детей дома

  • Время чтения: 6 мин

Зимой часто достаточно миски снега со двора, чтобы день превратился в маленькую лабораторию. Ниже девять опытов со снегом и льдом, для которых нужно только то, что есть дома: соль, стаканы, пищевой краситель, несколько кусков ткани и морозилка. Если снега нет, почти все опыты можно сделать со льдом из морозилки. Для каждого опыта указано, что понадобится, что делать, что происходит и почему, а также примерный возраст.

Статью подготовил Zinātnes teātris. Объяснения мы проверили по энциклопедии, научным изданиям и сайтам государственных учреждений.

Безопасность и подготовка

  • Все опыты ребёнок делает вместе со взрослым.
  • Под рабочее место положите поднос или полотенце. Тающий лёд даёт много воды, а мокрая плитка или паркет скользкие, поэтому лужи сразу вытирайте.
  • Смесь льда с солью намного холоднее обычного льда. Долго держите её только в перчатках или через полотенце, иначе можно получить холодовой ожог.
  • На морозе не трогайте металл языком или мокрыми руками: кожа может примёрзнуть.
  • Снег не ешьте и талую воду не пейте. Городской снег собирает пыль и грязь.
  • Сухой лёд и жидкий азот не подходят для домашних опытов. Температура сухого льда около -78 °C, жидкого азота около -196 °C, и если к ним прикоснуться или проглотить их, можно получить серьёзную травму.

Семь опытов со снегом и льдом

Соль, лёд и краски

Понадобятся большой кусок льда (с вечера заморозьте воду в пластиковом контейнере), большая тарелка, крупная соль и пищевой краситель или акварель, разведённая в воде. Выньте лёд из контейнера, насыпьте сверху ложку соли и через пару минут капните краску. Во льду появятся бороздки и тоннели, и краска растечётся по ним, как реки на карте. Соль растворяется в тонкой плёнке воды на льду, а солёная вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная, поэтому там, где есть соль, лёд тает быстрее. Подходит детям с пяти лет. Краситель пачкает пальцы и ткань, так что работайте на подносе.

Рыбалка на кубик льда

Понадобятся стакан воды, кубик льда, нитка длиной сантиметров двадцать и соль. Опустите лёд в воду, положите на него конец нитки и посыпьте сверху щепоткой соли. Подождите минуту и осторожно потяните нитку: кубик повиснет на ней. Соль подтапливает лёд вокруг нитки, но талая вода разбавляет соль, и холодный лёд снова замораживает воду вместе с ниткой. Подходит детям с шести лет.

Почему снег белый

Понадобятся кубик льда, как можно более прозрачный, плотный пластиковый пакет, кухонное полотенце и скалка. Положите лёд в пакет и заверните в полотенце, а взрослый разобьёт его скалкой. Вместо прозрачного льда получится горка белой крошки. Сквозь большой кусок льда свет проходит почти без помех, а каждая мелкая крошка отражает и рассеивает свет во все стороны. Когда все цвета смешиваются, мы видим белый. Снег белый по той же причине: в нём множество кристалликов и воздух между ними. Подходит детям с пяти лет.

Сколько воды в снегу

Понадобятся прозрачный стакан или банка, фломастер и снег. Наполните стакан снегом до краёв, не утрамбовывая, и занесите в дом. Когда снег растает, отметьте уровень воды. Обычно воды получается совсем немного, потому что в снегу много воздуха. Пушистый снег даёт меньше воды, мокрый больше, так что сравните снег, собранный в разные дни. Потом процедите воду через кофейный фильтр: на нём останется пыль, которую снег собрал из воздуха. Подходит детям с пяти лет.

Вода при замерзании расширяется

Понадобятся пластиковый стаканчик, вода, фломастер и морозилка. Налейте воду до половины стаканчика, отметьте уровень и поставьте стаканчик на ночь в морозилку. Утром поверхность льда окажется выше отметки. При замерзании молекулы воды выстраиваются в кристалл с более широкими промежутками, поэтому лёд занимает больше места и его плотность примерно на 9 % меньше, чем у воды. Из-за этого кубик льда плавает в стакане, а замёрзшие зимой трубы могут лопнуть. Берите только пластик: стеклянная посуда в морозилке может треснуть. Подходит детям с пяти лет.

Какой кубик льда растает последним

Понадобятся пять одинаковых кубиков льда, шерстяной носок, фольга, бумажное полотенце, пластиковый пакет и пять тарелок. Заверните четыре кубика каждый в свой материал, пятый оставьте без обёртки и каждые пятнадцать минут проверяйте, что происходит. Дети часто думают, что в шерстяном носке лёд растает быстрее, ведь шерсть "греет". Обычно как раз в шерсти лёд держится дольше всего: шерсть удерживает воздух и плохо проводит тепло, поэтому тепло комнаты доходит до льда медленнее. Свитер греет нас так же: он удерживает наше собственное тепло. Подходит детям с шести лет.

Снежинки под лупой

Понадобятся кусок чёрной ткани или картона и лупа. Охладите ткань несколько минут на улице, чтобы снежинки на ней сразу не таяли, и ловите их во время снегопада. Рассматривайте их через лупу и не дышите на снежинки. Почти у всех снежинок шесть граней или шесть лучей, потому что молекулы воды в кристалле льда выстраиваются в шестиугольную решётку. Форма кристалла зависит от температуры и влажности, при которых росла снежинка, поэтому в разные дни снежинки выглядят по-разному. Подходит детям с пяти лет.

Новогодние опыты: мороженое в пакете и пузыри на морозе

Мороженое в пакете

Понадобятся маленький и большой пакеты с застёжкой, полстакана молока или сливок, столовая ложка сахара, четверть чайной ложки ванильного экстракта, около литра кубиков льда, полстакана соли и перчатки или полотенце. Смешайте молоко, сахар и ваниль в маленьком пакете и плотно закройте его. В большой пакет насыпьте лёд и соль, положите туда маленький пакет, закройте и трясите пять минут в перчатках или завернув в полотенце. Смесь льда с солью намного холоднее 0 °C и забирает тепло у молока, пока оно не загустеет. Снаружи на пакете может появиться иней: влага из воздуха замерзает на холодной поверхности. Перед едой сполосните маленький пакет, чтобы в мороженое не попала соль. Подходит детям с семи лет.

Мыльные пузыри, которые замерзают

Понадобятся стакан воды, две столовые ложки средства для мытья посуды, столовая ложка глицерина и чайная ложка сахара. Смешайте всё и дайте раствору постоять не меньше часа. В сильный мороз и безветрие выйдите на улицу и выдуйте пузырь на снег или на охлаждённую тарелку. В стенке пузыря начнут расти кристаллы льда, похожие на морозные узоры на окне, и пузырь превратится в хрупкий ледяной шар. Тонкая плёнка воды замерзает быстрее, чем пузырь успевает лопнуть. Подходит детям с пяти лет, малышам пузырь выдувает взрослый. Раствор щиплет глаза, и пить его нельзя.

Где увидеть больше

Опыты с ледяным холодом, светом и фокусами, часть которых можно повторить дома за праздничным столом, Zinātnes teātris показывает в спектакле "Лаборатория Рождества" для детей с пяти лет. В спектакле "Наш воздух" объясняют, из чего состоит воздух, которым мы дышим, а самые активные зрители могут увидеть свой выдох замороженным. Этот спектакль для детей с восьми лет. Спектакли идут на латышском и русском языках, даты есть в календаре. Другие идеи по возрасту собраны в статье Опыты для детей в домашних условиях.

Вопросы и ответы

Почему соль растапливает лёд?

На поверхности льда обычно есть тонкая плёнка воды. Соль в ней растворяется, а солёная вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная. Лёд продолжает таять, но вода обратно уже не замерзает, и льда становится всё меньше. В очень сильный мороз замерзает и солёная вода, и соль уже не помогает.

Почему снег белый, а лёд прозрачный?

Сквозь большой кусок льда свет проходит почти без помех. В снегу множество крошечных кристалликов и воздух между ними, и каждая грань кристаллика отражает и рассеивает свет во все стороны. Когда все цвета смешиваются, мы видим белый. Поэтому и толчёный лёд выглядит белым.

Что будет, если надуть мыльный пузырь на морозе?

В сильный мороз тонкая плёнка воды в стенке пузыря начинает замерзать раньше, чем пузырь успевает лопнуть. На ней растут кристаллы льда, похожие на узоры на окне, и пузырь какое-то время держится как хрупкий ледяной шар. Лучше всего это получается в безветренную погоду и с раствором, в который добавлены глицерин и сахар.

Можно ли делать опыты с сухим льдом дома?

Мы не советуем. Температура сухого льда, то есть замёрзшего углекислого газа, около -78 °C, и если к нему прикоснуться или проглотить его, можно получить серьёзную травму. Испаряясь, он превращается в углекислый газ, который в закрытом помещении может вытеснить кислород. Жидкий азот для домашних опытов тоже не подходит.

Какие опыты со снегом подойдут для детского сада и 1 класса?

Детям пяти-семи лет подходят опыты, где результат виден быстро: снег, который тает в стакане, лёд с солью и красками, снежинки на чёрной ткани и лёд, который плавает в воде. Взрослый помогает с солью и красителем, а после опыта ребёнок моет руки.