Інформація для викладачів
Опис
Гіпсова модель
Гіпс є важливим будівельним матеріалом у сучасному світі, тому багато об'єктів або зліпків можна виготовити з гіпсу. За допомогою готового гіпсового порошку та води можна швидко приготувати гіпсову масу (= гіпс для моделювання).
З гіпсу як матеріалу можна виготовити не тільки гіпсові фігурки або горщики, але й зліпки рук, ніг або слідів. Для виготовлення гіпсових форм ми рекомендуємо "гіпс для моделювання", який дуже тонко подрібнений, тому легко піддається ліпленню і швидко застигає.
Оскільки гіпс застигає дуже міцно, він також пропонує широкий спектр можливих застосувань. Після застигання гіпсові форми можна обробляти відповідними інструментами.
Додаткова інформація для викладачів (1/2)
Попередні знання
- Учні мають бути знайомі з поняттям "гіпс" та його виробництвом (див. експеримент "Виробництво гіпсу").
- Перед початком експерименту слід пояснити терміни "негативне зображення" та "позитивне зображення".
Принцип
У цьому експерименті виготовляється гіпс для моделювання. Спочатку змішується гіпсоводяна суміш. У форму (наприклад, кришку від банок з-під джему) поміщають предмет (монету), щоб створити "зображення" цього предмета.
Коли гіпсова маса застигає, створюється готова гіпсова форма - це негативне зображення. Його можна побачити на монеті. Якщо до цієї гіпсової форми додати парафін, створюється позитивне зображення. Точна копія предмета.
Додаткова інформація для викладачів (2/2)
Мета навчання
- Учні вчаться виготовляти гіпсові форми. Вони розуміють, що за допомогою гіпсу створюється "негативне зображення" об'єкта.
- З негативного зображення можна отримати позитивне зображення, заповнивши гіпсову форму застигаючою речовиною (наприклад, парафіном). Таке позитивне зображення є точною копією об'єкта.
Завдання
- Виготовлення гіпсоводяної маси як матеріалу для гіпсових форм.
- Виготовлення гіпсової форми монети (негативного зображення).
- Твердий парафін розігрівають і заливають у гіпсову форму. При застиганні створюється позитивне зображення монети.
Інструкції з техніки безпеки
- До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
Підготовка
- Для наповнення підійдуть описані вище кришки від банок з-під джему, а також подібні контейнери. Як формочки особливо добре підходять маленькі формочки для різдвяного печива, які вставляються в контейнери.
- Монети та форми слід ретельно змастити олією, інакше їх буде важко витягти з гіпсу, а залишки прилипнуть до них.
- У першій частині експерименту (тривалістю приблизно 20 хвилин) гіпс повинен добре затвердіти.
Інформація для учнів
Мотивація
Гіпсові форми
Гіпс як матеріал можна використовувати по-різному. З гіпсу можна робити не лише фігурки чи моделі, але й (гіпсові) зліпки монет, рослин чи слідів тварин. Просте виготовлення гіпсової маси (змішаної з гіпсового порошку і води) також дозволяє використовувати гіпсове моделювання як хобі. Більше того, після того, як гіпс застигне, з ним можна працювати.
У цьому експерименті виготовляється гіпсова форма, з якої робиться відбиток монети. Ця гіпсова форма (модель монети) є негативним зображенням. У неї заливають розігрітий парафін і після застигання отримують "копію" монети (так зване позитивне зображення).
Завдання
Експериментальна установка
Як з гіпсу можна виготовити "гіпсові форми"?
- Зробіть гіпсову масу з гіпсового порошку та води.
- Зробіть відбиток монети за допомогою гіпсу (негативне зображення).
- Заповніть гіпсовий зліпок парафіном і зробіть позитивне зображення монети.
- Запишіть свої спостереження і дайте відповіді на запитання в протоколі.
Матеріал
| № | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Фільтр тонкого очищення, якісний, d = 125 мм, 100 шт. | 32977-05 | 1 |
| 2 | Пробірка, 180x18 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37658-10 | 1 |
| 3 | Штатив для 6 пробірок, дерев'яний d = 22 мм | 37685-11 | 1 |
| 4 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 5 | Тримач для пробірок, до d=22 мм | 38823-00 | 1 |
| 6 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 7 | Шпатель для сипучих матеріалів, сталевий, l=150 мм | 47560-00 | 1 |
| 8 | Парафін, 45-60°C, 500 г | 30179-50 | 1 |
| 9 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 |
| 10 | Парафін в'язкий DAB, 250 мл | 30180-25 | 1 |
Додаткові матеріали
| № | Матеріал | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Кришка для банки з-під варення | 2 |
Підготовка
- Спочатку приготуйте гіпсову масу.
- Використовуйте пластиковий скребок, шпатель і гіпсовий порошок (див. рисунок вище праворуч).
- Покладіть 12 шпателів гіпсового порошку в чистий пластиковий стаканчик.
- Додайте трохи води (кількість гіпсу : вода 1:1).
- Перемішайте цю суміш скляною паличкою до стану густої пасти (див. рисунок нижче праворуч).
Виконання роботи (1/3)
- Візьміть форму і ретельно змастіть її та монету рідким парафіном.
- Помістіть монету в центр формочки-кришки (рис. внизу ліворуч), а зверху насипте трохи підготовленого гіпсу (рис. внизу посередині), поки кришка не заповниться наполовину (рис. внизу праворуч).
Виконання роботи (2/3)
Зніміть гіпс з кришки і витягніть монету з гіпсової форми (рис. внизу ліворуч). Наповніть пробірку наполовину твердим парафіном, обережно розтопіть його в полум'ї пальника (рис. внизу в центрі).
Вилийте його у форму для гіпсу (внизу праворуч). Дайте парафіну повністю застигнути, а потім вийміть його з форми.
Виконання роботи (3/3)
- Наповніть другу формочку-кришку також наполовину гіпсовою сумішшю.
- Зачекайте, поки гіпс стане напівтвердим, а потім виріжте з верхнього шару гіпсову формочку (рис. вгорі ліворуч).
- Дайте гіпсу повністю затвердіти у формочці-кришці.
- Вийміть гіпсову модель з обох форм.
Протокол
Спостереження
Запишіть свої спостереження у полі для коментарів праворуч і подумайте над такими питаннями:
- Як змінився стан гіпсу?
- Чи відповідає гіпсовий зліпок монети оригіналу?
Записуйте свої спостереження!
- Якого кольору барвники, що виробляються?
Завдання 1
Поясніть свої спостереження При змішуванні гіпс утворює густу ____. Після того, як гіпс ____ на монеті, його можна зняти, залишивши після себе відбиток, ____ і форму монети. З майже застиглого гіпсу можна вирізати гіпсові фігурки за допомогою форм, які застигають у такому вигляді. Порожні місця, що залишилися, можна заповнити ____, який потім можна видалити за формою вирізаної фігури, ____.
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Для чого раніше використовували гіпс у судово-медичних лабораторіях? Для створення ____ використовували гіпс. Під час ____ знімали ____ зі слідів ніг, які згодом можна було порівняти з ____.
Негативне зображення монети