Il Diagramma di Gowin Problem Solving

Le aree del diagramma Elaborazioni del pensiero Programmazione delle azioni Domande Teorie Concetti Principi Definizioni ….. Interpretazioni Spiegazioni Generalizzazioni Dati raccolti Conclusioni Fatti Eventi Piano di lavoro

Il sommergibile Fatti Perché il flacone di plastica: si immerge stabilmente quando noi applichiamo una pressione sul tappo del barattolo? si immerge e riemerge subito, battendo sul tappo del barattolo? Perché per il flacone di vetro presenta solo il secondo fenomeno? Teoria Un corpo immerso in un fluido galleggia quando ha densità < del fluido Un corpo immerso in un fluido si immerge quando ha densità > del fluido Un corpo di vetro è rigido Un corpo di plastica è elastico Interpretazione Il flacone di plastica sottoposto a aumento di pressione si deforma e diminuisce di volume Cessata la pressione esso torna al volume di prima Il flacone di vetro non lo fa L’aumento di volume determina l’aumento di densità del flacone di vetro Conclusione Quando si preme sul tappo esso flette e comprime l’acqua. Essa comprime il flacone di plastica e ne provoca la diminuzione di volume e l’aumento di densità. Perciò si immerge. Cessata la pressione volume e densità originali vengono ripristinati perché il flacone è elastico. Fatti Il flacone di plastica e quello di vetro galleggiano Applicando pressione sul tappo del barattolo il flacone di plastica si immerge e tocca il fondo Il flacone di vetro galleggia, anche dopo aver tenuto premuto sul tappo Colpendo il tappo del barattolo, entrambi i flaconi si immergono e subito, di nuovo, galleggiano

L’esperienza di Torricelli Perché con il Hg, il tubo capovolto ed immerso si vede dello spazio sulla estremità in alto? Perché con H2O il tubo resta pieno fino alla cima? Cosa c’è nello spazio liberato dal Hg? Interpretazioni L’acceler. di gravità agisce su: Massa del fluido nel tubo capovolto e immerso Massa del fluido nella bacinella Massa di aria atmosferica Concetti Massa Accelerazione gravitazionale Forza - Peso Superficie Pressione Dati La distanza tra le superfici del Hg nel tubo e quello nella bacinella misura 760 mm Conclusioni Il peso del Hg nel tubo esercita una pressione su quello nella bacinella l’aria atmosferica esercita una pressione sul Hg nella bacinella Il valore di a) è>di b) perciò Hg fuoriesce dal tubo e va nella bacinella sollevandone il livello e sollevando l’aria. Nel tubo, sopra Hg c’è vuoto. Non può entrare aria Il peso dell’H2O esercita, su quella in bacinella, una pressione inferiore a quella dell’aria: non esce e non solleva il livello in bacinella su cui agisce la pressione atmosferica Proprietà Hg densità =13.59 g/cm3 H2O densità = 1 g/cm3 Fatti Un tubo riempito di Hg, capovolto ed immerso in Hg, presenta dello spazio sulla estremità in alto Un tubo riempito di H2O capovolto ed immerso in H2O resta pieno di H2O fino alla estremità in alto

Decomposizione termica È avvenuta una trasformazione fisica oppure chimica ? Quali sostanze si sono liberate? Teorie Una reazione chimica provoca il cambio dell’identità delle sostanze coinvolte Concetti Il colore di una sostanza pura fa parte della propria identità. Colori diversi identificano (quasi sempre) sostanze pure differenti Definizioni Elemento (sostanza elementare): sostanza pura la cui molecola (particella) contiene un solo tipo di atomo Composto: sostanza pura la cui molecola contiene due o più tipi di atomi Molecola: particella di una sostanza pura che contiene due o più atomi , non importa se di tipo uguale o diverso Formula chimica di una sostanza: esprime quali e quanti atomi costituiscono la molecola Decomposizione: reazione che trasforma un composto in elementi L’ossido di mercurio è una polvere rossa che ha formula chimica HgO Interpretazioni Le goccioline che si vedono le riconosciamo essere mercurio Hg che è un elemento Ipotesi La comparsa di Hg fa pensare alla liberazione di ossigeno, elemento gassoso La produzione di ossigeno dovrebbe ravvivare una fiamma Spiegazioni La comparsa di Hg indica che è avvenuta una reazione di decomposizione Conclusioni La variazione di colore indica che è avvenuta una reazione chimica La sostanza che si vede è il Hg La reazione di decomposizione termica è 2 HgO 2 Hg + O2 Fatti HgO, polvere di colore rosso, riscaldato sulla fiamma in provetta di vetro, scompare dal fondo. Sulle pareti della provetta compaiono goccioline lucenti di colore metallico Verifica ipotesi Ripetiamo avvicinando un cerino acceso

Dilatazione termica Elaborazioni del pensiero Programmazione delle azioni Domande Perché dopo avere riscaldato la sfera essa non attraversa più l’anello metallico? Interpretazioni La sfera metallica, riscaldata aumenta di volume Spiegazioni Le particelle della sfera, riscaldate, si distanziano Conclusioni Con il calore le particelle si distanziano e la sfera aumenta di volume e non attraversa più l’anello Teoria particellare della materia I corpi solidi sono fatti di particelle che si attraggono e che sono stipate tra loro Concetti Dilatazione termica: i metalli riscaldati aumentano di volume Fatti La sfera metallica attraversa l’anello metallico La sfera metallica, riscaldata, non attraversa più l’anello metallico