Applied Sciences

Custom Lab Manual   UMUC Physical Science NSCI  101/103

© 2012, eScience Labs LLC  All rights reserved

www.eciencelabs.com ● 888‐375‐5487

3

Table of Contents

Custom Lab Manual for Physical Science NSCI 101/103      Lab 1: Introduc on to Science    Lab 2: Types of Forces     Lab 3: Newton’s Laws    Lab 4: Acids & Bases    Lab 5: Chemical Processes        Lab 6: Light    Lab 7: Radioac vity

4

Time and Addi onal Materials Required

Time and Addi onal Materials Required for Each Lab

Lab 1: Introduc on to Science    o  Time Required: 60 minutes     o  Addi onal Materials Needed: None      Lab 2: Types of Forces    o  Time Required: 60 minutes    o  Addi onal Materials Needed: None      Lab 3: Newton’s Laws    o  Time Required: 60 minutes    o  Addi onal Materials Needed: A deep dish, water, 2 chairs (for  supports)

Lab 4: Acids and Bases

o  Time: 60 min.     o  Materials needed: Tomato juice, dis lled water, milk

Lab 5: Chemical Processes

o  Time: 60 min.    o  Materials needed: none      Lab 6: Light    o  Time Required: 45‐60 minutes    o  Addi onal Materials Needed: White paper      Lab 7: Radioac vity    o  Time Required: 45‐60 minutes    o  Addi onal Materials Needed: None

5

Lab Safety

Lab Safety  Always follow the instruc ons in your laboratory manual and these general rules:

Lab prepara on

 Please thoroughly read the lab exercise before star ng!

 If you have any doubt as to what you are supposed to be doing and how to do it safely,  please STOP and then:

Double‐check the manual instruc ons.

Check www.esciencelabs.com for updates and  ps.

Contact us for technical support by phone at 1‐888‐ESL‐Kits (1‐888‐375‐5487) or by  email at Help@esciencelabs.com.

 Read and understand all labels on chemicals.

If you have any ques ons or concerns, refer to the Material Safely Data Sheets  (MSDS) available at www.esciencelabs.com. The MSDS  lists the dangers, storage  requirements, exposure treatment and disposal instruc ons for each chemical.

 Consult your physician if you are pregnant, allergic to chemicals, or have other medical  condi ons that may require addi onal protec ve measures.

Proper lab a re

 Remove all loose clothing (jackets, sweatshirts, etc.) and always wear closed‐toe shoes.

 Long hair should be pulled back and secured and all jewelry (rings, watches, necklaces,  earrings, bracelets, etc.), should be removed.

 Safety glasses or goggles should be worn at all  mes. In addi on, wearing so  contact  lenses while conduc ng experiments is discouraged, as they can absorb  poten ally  harmful chemicals.

eScience Labs, LLC designs every kit with safety as our top priority.  Nonetheless, these are science kits and contain items which must be

handled with care. Safety in the laboratory always comes first!

6

Lab Safety

 When handling chemicals, always wear the protec ve goggles, gloves, and apron       provided.

Performing the experiment

 Do not eat, drink, chew gum, apply cosme cs or smoke while conduc ng an experi‐ ment.

 Work in a well ven lated area and monitor experiments at all  mes, unless instructed  otherwise.

 When working with chemicals:

Never return unused chemicals to their original container or place chemicals in an                        unmarked container.

Always put lids back onto chemicals immediately a er use.

Never ingest chemicals.  If this occurs, seek immediate help.

Call 911 or “Poison Control” 1‐800‐222‐1222

 Never pipe e anything by mouth.

 Never leave a heat source una ended.

If there is a fire, evacuate the room immediately and dial 911.

Lab Clean‐up and Disposal

  If a spill occurs, consult the MSDS to determine how to clean it up.

 Never pick up broken glassware with your hands.  Use a broom and a dustpan and dis‐ card in a safe area.

 Do not use any part of the lab kit as a container for food.

 Safely dispose of chemicals.  If there are any special requirements for disposal, it will  be noted in the lab manual.

 When finished, wash hands and lab equipment thoroughly with soap and water.

 

Above all, USE COMMON SENSE!

7

Student Portal

Introduc on  o   Safety Video  o   Scien fic Method Video

Newtonian Mechanics

o  The Science of Sailing Video  o  The Moving Man  o  Slam Dunk Science  o  The Science of Skateboarding  o  Projec le Mo on  o  Ladybug Revolu on  o  Energy Skate Park

Chemistry and Light

o  Acid base reac ons  o Geometric Op cs

 

Log on to the Student Portal using these  easy steps:

Visit our website, www.esciencelabs.com,  and click on the green bu on  (says

“Register or Login”) on the top right side  of the page.  From here, you will be taken  to a login page. If you are registering your  kit code for the first  me, click the “create  an account” hyperlink. Locate the kitcode,  located on a label on the inside of the kit  box lid. Enter this, along with other re‐

quested informa on into the online form  to create your user account. Be sure to  keep track of your username and pass‐

word as this is how you will enter the Stu‐ dent Portal for future visits. This establish‐ es your account with the eScience Labs’

Student Portal.    Have fun!

Student Portal Content

  Lab 1: Introduc on to Science

11

Lab 1: Introduc on to Science

What is science? You have likely taken several classes throughout your career as a student, and know that it  is more than just chapters in a book. Science is a process. It uses evidence to understand the history of the  natural world and how it works. Scien fic knowledge is constantly evolving as we understand more about the  natural world. Science begins with observa ons that can be measured in some way, and o en concludes with  observa ons from analyzed data.

 

Following the scien fic method helps to minimize bias when tes ng a theory. It helps scien sts collect and  organize informa on in a useful way so that pa erns and data can be analyzed in a meaningful way. As a sci‐ en st, you should use the scien fic method as you conduct the experiments throughout this manual.

Concepts to explore:   The Scien fic Method

 Observa ons

 Hypothesis

 Variables

 Controls

 Data Analysis

 Unit Conversions

 Scien fic Nota on

 Significant Digits

 Data Collec on

 Tables

 Graphs

 Percent Error

 Scien fic Reasoning

 Wri ng a Lab Report

Figure 1: The process of the scien fic method

12

Lab 1: Introduc on to Science

The process of the scien fic method begins with an observa on. For ex‐ ample, suppose you observe a plant growing towards a window. This ob‐ serva on could be the first step in designing an experiment. Remember  that observa ons are used to begin the scien fic method, but they may  also be used to help analyze data.

 

Observa ons can be quan ta ve (measurable), or qualita ve  (immeasurable; observa onal). Quan ta ve observa ons allow us to rec‐ ord findings as data, and leave li le room for subjec ve error. Qualita ve  observa ons cannot be measured. They rely on sensory percep ons. The  nature of these observa ons makes them more subjec ve and suscep ble  to human error.

 

Let’s review this with an example. Suppose you have a handful of pennies. You can make quan ta ve observa‐ ons that there are 15 pennies, and each is 1.9 cm in diameter. Both the quan ty, and the diameter, can be pre‐

cisely measured. You can also make qualita ve observa ons that they are brown, shiny, or smooth. The color and  texture are not numerically measured, and may vary based on the individual’s percep on or background.

 

Quan ta ve observa ons are generally preferred in science  because they involve “hard” data. Because of this, many sci‐ en fic instruments, such as microscopes and scales, have  been developed to alleviate the need for qualita ve observa‐ ons. Rather than observing that an object is large, we can

now iden fy specific mass, shapes, structures, etc.

 

There are s ll many situa ons, as you will encounter throughout this lab manual, in which qualita ve observa‐ ons provide useful data. No cing the color change of a leaf or the change in smell of a compound, for example,

are important observa ons and can provide a great deal of prac cal informa on.

 

Once an observa on has been made, the next step is to develop a hypothesis. A hypothesis is a statement de‐ scribing what the scien st thinks will happen in the experiment. A hypothesis is a proposed explana on for an  event based on observa on(s).  A null hypothesis is a testable statement that if proven true, means the hypothe‐ sis was incorrect.  Both a hypothesis and a null hypothesis statement must be testable, but only one can be true.  Hypotheses are typically wri en in an if/then format. For example:

 

Hypothesis:

If plants are grown in soil with added nutrients, then they will grow faster than plants grown without  added nutrients.

If plants grow quicker when nutrients are added,  then the hypothesis is accepted and the null

hypothesis is rejected.

Figure 2: What affects plant growth?

13

Lab 1: Introduc on to Science

Null hypothesis:

If plants are grown in soil with added nutri‐ ents, then they will grow at the same rate as  plants grown in soil without nutrients.

 

Order now and get 10% discount on all orders above $50 now!!The professional are ready and willing handle your assignment.

ORDER NOW »»