Простая наука | Огненное облако в бутылке
Загадочные, противоречивые, очевидные, зрелищные, шокирующие, удивительные, — да мало ли определений можно подобрать к опытам. А этот — красивый. Просто красивый. Даже и сказать-то нечего. Но все равно придется.
Поставим перед собой две цели. Объяснить, почему пламя возникает не касаясь жидкости и стекает медленно. И, второе, почему в одной бутылке реакция начинается и протекает быстрее.
Изопропиловый спирт, или изопропанол, — простейший вторичный одноатомный спирт с химической формулой CH3CH(OH)CH3.
В составе конкретно этой зимней стеклоомывающей жидкости для автомобилей (в народе – «незамерзайка») присутствуют: изопропиловый спирт, вода и некоторые незначительные добавки. Производитель обещает, что жидкость начнет замерзать после -25оС, следовательно, спирта у нас около60% (см. табл.)
|
Концентрация спирта, объем % |
Температура замерзания °C |
| 0 | 0 |
| 10 | −4 |
| 20 | −7 |
| 30 | −15 |
| 40 | −18 |
| 50 | −21 |
| 60 | −23 |
| 70 | −29 |
| 80 | −37* |
| 90 | −57* |
| 100 | −90* |
Условно, в одной бутылке имеем изопропиловый спирт (100%), во второй – смесь изопропилового спирта и воды (60%+40%).
Известно, что испарение происходит при любой температуре. Так вот, спирты обладают свойством испаряться быстрее, чем, например, вода. В том числе и поэтому алкогольные напитки рекомендуется плотно закрывать, дабы не получить на следующий день невкусный «компотик».
Взбалтываем наши жидкости в бутылках, чтобы площадь поверхности соприкосновения с воздухом была больше. Испарение протекает в этот момент активнее. То есть имеем в бутылках не только жидкость, но и газ. Он-то и загорается. Особенностью горения жидкого топлива является то, что жидкость не горит (!) – оно сгорает в паровой фазе. Пары горят с выделением тепла, которое нагревает жидкость. За счет нагрева жидкость испаряется, образуя газ, который при сгорании выделяет тепло. Вот такой цикл. Поэтому особенностью реакций окисления этого типа является «медленное горение». Еще одной причиной этого является ограниченное узким горлышком бутылки поступление кислорода.
Причем в бутылке со 100%-ным изопропанолом процесс начинается и завершается быстрее, чем в бутылке с раствором. Объясняется это следующим. Температура кипения изопропана 82,4 оС, а воды — 100оС. Следовательно, у «незамерзайки» — около
В качестве бонуса сегодня (для тех, кто заметил) следующее. Почему бутылка с чистым спиртом осталась целой, а с «незамерзайкой» оплавилась и деформировалась? Горит пар, причем один и тот же. Температура горения, следовательно, одинаковая.
Просто! В первом случае реакция происходит очень быстро, и пластик не успевает нагреться до такой степени. А вот стеклоочиститель горел почти в два раза дольше, что и послужило причиной начавшегося плавления бутылки. Хотя, на красоте опыта в целом это никак не отразилось.
|
1. Вайткене, Л. Д. Увлекательные химические опыты : [для среднего и старшего школьного возраста] / Л. Д. Вайткене, К. С. Аниашвили. — Москва : АСТ, 2019. — 127 с. : ил. — (Научная семейка профессора Перельмана). — 3000 экз. — ISBN 978-5-17-111517-3 Ж2-19/66564 Аннотация |
|
|
2. Болушевский, С. В. Большая книга опытов с природными явлениями : для детей 9-12 лет / С. В. Болушевский, М. Яковлева, А. Проневский. — Москва : Эксмо, 2018. — 239 с. : ил. — Авт. на обл. не указ. — 3000 экз. — ISBN 978-5-04-090248-4 Ж2-18/63560 Аннотация |
|
|
3. Вайткене, Л. Д. Опыты, эксперименты : [для среднего школьного возраста] / Л. Д. Вайткене, М. Д. Филиппова. — Москва : Изд-во АСТ, 2018. — 159 с. : ил. — (Большая энциклопедия занимательных наук с дополненной реальностью). — Авт. на обл. не указ. — 3000 экз. — ISBN 978-5-17-109435-5 Ж2-18/65101 Аннотация |
|
|
4. Аниашвили, К. С. Научные эксперименты и опыты : [для среднего школьного возраста] / К. С. Аниашвили, Л. Д. Вайткене, М. В. Талер. — Москва : АСТ, 2018. — 159 с. : ил. — (Большая детская энциклопедия занимательных наук). — 3000 экз. — ISBN 978-5-17-107464-7 Ж2-18/64986 Аннотация |
|
|
5. Саан, А. ван 365 экспериментов на каждый день : [стань настоящим учёным] / А. ван Саан ; перевод с немецкого Л. В. Донской ; иллюстрации Д. Туст. — 4-е изд. — Москва : Лаб. знаний, 2019. — 248, [4] с. : ил. — Пер. изд.: 365 Experimente für jeden Tag / A. van Saan. — Kempen, 2008. — Тираж не указ. — ISBN 978-5-00101-202-3 Ж2-19/65739 Аннотация |
|
|
6. Аниашвили, К. С. Об опытах и экспериментах : [для среднего и старшего школьного возраста] / К. С. Аниашвили, Л. Д. Вайткене, М. В. Талер. — Москва : Изд-во АСТ, 2018. — 159 с. : ил. — (Для тех, кто хочет знать всё). — Авт. на обл. не указ. — 3000 экз. — ISBN 978-5-17-109323-5 Ж2-18/64966 Аннотация |
|
|
7. Битти, Р. Простые эксперименты : лучшие эксперименты для начинающих / Р. Битти, С. Пит ; перевод с английского В. Б. Минеева. — Москва : РОСМЭН, 2019. — 96 с. : ил. — Авт. на тит. л. не указ. — Указ.: с. 96. — Пер. изд.: Stupendous science / R. Beattie, S. Peet. — London, 2017. — Тираж не указ. — ISBN 978-5-353-09332-9Ж2-19/69045 Аннотация |
|
|
8. Битти, Р. Суперэксперименты : [от пневмомобиля до робота своими руками!] / Р. Битти, С. Пит ; перевод с английского П. М. Волцита. — Москва : РОСМЭН, 2019. — 96 с. : ил. — Авт. указ. на обороте тит. л. — Указ.: c. 96. — Пер. изд.: Excellent engineering / R. Beattie, S. Peet. — 2019. — Тираж не указ. — ISBN 978-5-353-09333-6 Ж2-19/67312 Аннотация |
|
|
9. Лонгфильд, Э. 365 крутых экспериментов : думай, экспериментируй! : простые безопасные эксперименты : [для среднего школьного возраста] / Э. Лонгфилд ; [перевод с английского В. Б. Минеева]. — Москва : РОСМЭН, 2019. — 198, [1] с. : ил. — Авт. указ. в вып. дан. — Пер. изд.: Zap! 365 incredible science experiments / E. Longfield. — 2013. — Тираж не указ. — ISBN 978-5-353-09334-3 Ж2-19/66997 Аннотация |
|
|
10. Мохов, Д. Простая наука : большая энциклопедия опытов и экспериментов : [для среднего школьного возраста] / Д. Мохов. — Москва : АСТ, 2019. — 95 с. : ил. — (Познавательная наука). — 3000 экз. — ISBN 978-5-17-096807-7 Ж2-19/65428 Аннотация |
Любовь Вайткене, Ксения Аниашвили: Увлекательные химические опыты
Эта замечательная книга предназначена для тех ребят,которым порой не хватает веселых, интересных, а главное, эрудированных собеседников. Приглашаем вас познакомиться с представителями трех поколенийнаучной семейки профессора Перельмана. Мудрый дедушка и добрая бабушка откроют вам тайны естественных наук и в непринужденной беседе объяснят явления, которые прежде казались вам совсем непонятными: почему при заложенном носе не ощущается вкус еды, отчего поверхность обыкновенного яйца вдруг заблестит как серебро, по какой причине на молоке может появиться необычный рисунок. А еще они подскажут, как в домашних условиях запустить подводную лодку и сделать лизуна своими руками. Ну а представители младшего поколения — озорные внуки-непоседы Прохор и Варя — при самом непосредственном участии папы и мамы наглядно продемонстрируют, как самостоятельно проделать большое количество интереснейших химических экспериментов, сопровождая каждое действие подробными объяснениями. Оригинальные иллюстрации, забавные диалоги, интересные факты, мудрые комментарии и тонкий юмор помогут читателю не только лучше узнать окружающий мир, но и полюбить такую сложную науку, как химия.
Эта книга содержит не только описание интереснейших опытов, которые доказывают, что химические реакции происходят непрерывно и кардинальным образом влияют на нашу жизнь. Здесь подобралась и веселая компания для их проведения. Вся научная семейка профессора Перельмана — а это целых три поколения — готова в увлекательной форме проверить и пояснить читателю фундаментальные законы химии. А законы эти мы встречаем повсюду: на кухне и в ванной, во время праздника и на отдыхе. В этом издании вы найдете поучительные рассказы представителей старшего поколения, занимательные эксперименты, проделанные руками озорных ребят и их родителей, а также немало интересных фактов. Все опыты сопровождаются пошаговыми иллюстрациями, не требуют специального оборудования и окажутся по силам даже начинающему химику. Оригинальные иллюстрации, забавные диалоги Прохора и Вари — младших членов семьи, мудрые комментарии старших и тонкий юмор доставят немало удовольствия и дадут возможность весело и с пользой провести время.
Для среднего и старшего школьного возраста.
Домашние эксперименты. Выпуск 1. Марганцовка
В связи с самоизоляцией обучающимся очень не хватает подкрепления теоретических знаний по химии практическими. Что же делать? Ответ прост – химические опыты можно проводить не только в специализированных лабораториях, но и в домашних условиях!
Ребята из студенческого совета Института биологии и химии с радостью покажут Вам как это сделать в серии выпусков «Домашние эксперименты»!
Первый выпуск от Екатерины Китушиной (4 курс) уже готов! Он посвящён такому веществу, как марганцовка.
В видео Вы сможете узнать что это за вещество и все о нем, а также три интереснейших и простых опыта с ним.
Скорее смотрите видео и проводите эксперименты дома!
НО помните, что:
1) Все эксперименты проводятся в перчатках и под присмотром взрослых!
2) Вещества есть НЕЛЬЗЯ!
3) Нюхать вещества можно только легким движением руки, направляющим воздух в сторону носа!
Новость подготовила Варвара Чернобривец
Новости МПГУ
В педагогических вузах появятся межфакультетские технопарки10 / 06 / 2021
На заседании Российского Союза ректоров по вопросам развития педагогического образования обсудили модернизацию педвузов. Так, например, в каждом из 33 вузов, подведомственных Минпросвещения России, появятся межфакультетские технопарки универсальных педагогических компетенций. Об этом сообщил Министр просвещения России Сергей Кравцов. Ректор Московского государственного…
Новости МПГУ
Академия Минпросвещения России разработала курс «Педагогический кванториум»10 / 06 / 2021
В рамках обучения предусмотрено знакомство с цифровыми лабораториями, автономными и учебными роботами, квадрокоптерами с техническим зрением, многофункциональными станками, наборами для изучения технологий машинного зрения, построения и настройки нейросетей, проектирования беспилотников. Парк учебного оборудования Академии насчитывает 65 наименований (около 700 единиц) и является одним из лучших в России.
Химические опыты дома, или Как завоевать внимание ребенка
Обозреватель «Коммерсантъ FM» Зера Черешнева рассказала об образовательном проекте MEL Science, который делает химию веселым и интересным школьным предметом.
Василий Филиппов известен в стартап-сообществе созданием компании SPB Software, которую он продал «Яндексу» в 2011 году. Основатель покинул проект через три года, чтобы сделать новый, воплотить мечту детства. Предприниматель всегда хотел заниматься наукой. Однажды он посмотрел восьмиминутный фильм Кембриджского университета «Жизнь клетки», в котором уместился целый раздел из учебника по биологии. Именно тогда Василий решил, что хочет создавать обучающий контент для детей. Какой именно — помогли понять собственные дети, у Василия их четверо. Выполняя с ними домашние задания, он понял, что из всех предметов самым скучным образом представлена химия. Плодом всех размышлений стал набор юного химика для домашнего использования и компания MEL Science. Команду Василий собирал нестандартно — нашел списки победителей школьных олимпиад по химии в Санкт-Петербурге и связывался с кандидатами через Facebook. В итоге сейчас коллектив компании — люди, не равнодушные к науке.
Чтобы выбрать самые интересные опыты, которые можно проводить в домашних условиях, команда полгода изучала все изданные на эту тему книги и видео. Самым сложным было разобраться с безопасностью, рассказал «Коммерсантъ FM» основатель проекта MEL Science Василий Филиппов. «Не все безопасные вещества разрешено использовать в детских товарах. В Европе список разрешенных веществ еще меньше, чем в России. Но мы справились с этой задачей путем подбора других интересных компонентов», — поделился предприниматель.
Кроме химических наборов, команда выпускает обучающие видео. Весь процесс выглядит так: сначала родители с детьми смотрят на iPad, как делается опыт, затем делают его сами, а затем дети в очках виртуальной реальности изучают строение использованных элементов, будто под микроскопом. Авторы уверены: так в головах детей остается гораздо больше знаний, чем предполагает школьная программа. Набор и видео продается по подписке в России, США и Англии.
Цифры: 80% продаж происходят на территории США. За три месяца продаж подписку купили 1 тыс. человек. Стоимость подписки — $38 в месяц.
Интересная наука: детские наборы для опытов и экспериментов
Познаем мир безопасно: наборы для опытов и экспериментов
Все дети, независимо от возраста, постоянно познают мир. Они смотрят много разных видео, читают, а потом воплощают эксперименты в жизнь. К сожалению, не все опыты гарантируют результат и оказываются безопасными на практике. Выбирать необходимо только качественные, безопасные и интересные наборы для юных исследователей! Тогда родителям не нужно будет переживать за здоровье ребенка и целостность дома.
Такие научные эксперименты можно проводить в домашних условиях вместе с родителями. Маленькие любители химии смогут увидеть взаимодействие различных химических элементов, а набор для опытов по биологии даст возможность изучить еду под микроскопом. Электронные конструкторы помогут узнать секреты механики и оптики. Малыш также сможет создавать природные явления (дождь, молнию, снег). Такие домашние опыты помогают малышу полюбить школьные уроки биологии, физики и химии.
Как выбрать наборы для опытов?
Все игрушки, не исключая наборы для экспериментов, должны соответствовать возрасту малыша. Очень важно, чтобы набор соответствовал интересам и увлечениям ребенка. Тогда игра в ученых точно не оставит никого равнодушным!
Цена зависит от количества возможных экспериментов, сложности, аксессуаров, тематики исследований. В каждом наборе есть необходимые ингредиенты и составляющие опытов. Все наборы содержат подробные инструкции с мерами предосторожности.
Самые крутые наборы для исследований
Выбор подобных развлечений и спрос на них очень большой. Поэтому я расскажу про лучшие наборы для проведения опытов
Набор для экспериментов Ranok Creative Эксперименты с мгновенным эффектом
Целых 20 увлекательных экспериментов! Этот набор позволяет проводить химические опыты в домашних условиях за считанные минуты!
Создать радугу? Вырастить гриб из пены или лес в стакане? Легко! Дети от 8-ми лет без труда смогут проводить эксперименты.
В наборе есть все необходимое: инструкция, химические элементы, пробирки, специальные инструменты и многое другое. Благодаря таким опытам у детей развивается внимание, логика и воображение. Все материалы набора безопасные для малышей и гипоаллергенные.
Цена набора около 450 грн.
Игрушка Canal Toys Slime Фабрика Слаймов
Нынешние малыши помешаны на слаймах! А что, если сделать их самому? Такие чудеса возможны с Фабрикой слаймов от бренда Canal Toys.
Детки от 6-ти лет смогут сами создавать разноцветные тягучие игрушки с красивыми блестками. Для этого в наборе есть специальный шейкер, в который необходимо высыпать содержимое пакетиков, добавить блестки и смешать. Готово!
Баночки с готовыми слаймами можно украшать стикерами из набора, а милые фигурки сделают игру забавнее. В наборе также есть контейнеры для смешивания, по 10 пакетиков со смесью и блестками и многое другое.
Цена такого интересного набора около 900 грн.
Набор для экспериментов Юный химик Ranok Creative
Еще один набор для любителей химии от бренда Ranok Creative. Этот огромный набор позволяет провести 118 различных экспериментов! Среди опытов: создание искусственного снега, самодельные батарейки, вулкан на столе и многое другое! Для проведения экспериментов есть все необходимое: оборудование, химический материал и рекомендации с алгоритмом опытов. Набор предназначен для детей от 10-ти лет.
Цена составляет около 450 грн.
Набор для творчества Ranok Creative Корона в кристаллах Фрозен
Фанатам «Холодного сердца» посвящается! Эта научная игра понравится каждой девочке. Всего за 4 часа можно вырастить кристаллы для волшебной короны в стиле Frozen! Такой подарок восхитит любую девчонку! Игра рекомендована для детей от 8-ми лет.
Цена набора всего около 80 грн.
Набор для опытов Znatok Супер-измеритель 17 проектов
Этот большой набор для опытов по физике станет отличным дополнением к школьным урокам! Уже от 8-ми лет мальчики и девочки смогут пользоваться электронным конструктором Знаток, чтобы узнать главные законы физики. С помощью конструктора можно собрать 17 проектов, включая электронные часы, термометр, дальномер и даже шумомер! В наборе есть подробные инструкции, а все материалы качественные и безопасные. Для работы необходимы батарейки.
Цена набора около 2 тыс. грн.
Химия в домашних условиях. Чудеса на кухне
В химии все возможно.
А. Вюрц
Химия — это наука о веществах, ее еще называют «индустрией чудесных превращений». Это одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в природе. С помощью химии человек раскрыл немало природных тайн.
Химия — удивительная наука, полная разнообразных чудес. Чудеса — они и в самом деле бывают, хотя совершают их совершают люди, вооруженные знаниями.
В основу данной статьи легла научно-исследовательская работа, целью которой было доказать, что химию можно изучать не только в школе, но и в домашних условиях буквально на «кухне» и окунуться в загадочный мир. Познакомиться с характеристикой химических веществ, их свойствами, химическими процессами и совершить увлекательную экскурсию по химии.
Химические опыты должны не только вызывать интерес к наблюдаемому явлению, но и позволяет развить самостоятельность и повышает интерес к предмету, т. к. при выполнении эксперимента имеется возможность творчески проявлять свои знания, а также убеждаемся в практическом применении химии.
Наука — это здорово! Химия — ещё и увлекательно! Оказывается, можно объяснить базовые знания по химии просто, доступно и увлекательно.
Эксперимент в домашних условиях способствует возникновению потребности узнать больше, чем дается на уроке, развивает самостоятельные приемы, применяемые в практике. Домашние опыты способствуют формированию химических понятий, устанавливают связи между свойствами веществ.
Домашние опыты должны представлять собой простые, наглядные, а главное — безопасные, эксперименты. И еще один аспект в постановке домашних экспериментов — это доступность оборудования и реактивов.
Химический эксперимент можно разделить на несколько этапов:
Первый — обоснование постановки опыта;
Второй — планирование и проведение опыта;
Третий — оценка полученных результатов.
Эксперимент должен проводиться, опираясь на ранее полученные знания. Теоретическая часть опыта способствует его восприятию, которое, в последствие, становится более осмысленным, целенаправленным и активным.
Проведение эксперимента обычно связано с выдвижением гипотезы. Химический эксперимент открывает большие возможности в решении проблемных ситуаций и для проверки правильности выдвинутых гипотез.
При наблюдении за выполняемыми экспериментами функционируют все анализаторы. С их помощью можно определять вкус, цвет, запах, плотность и иные свойства веществ, при сравнении которых можно научиться выделять существенные признаки, систематизировать их и познавать их природу.
Очень важно анализировать результаты экспериментов, чтобы получить четкий ответ на поставленный в начале опыта вопрос, установить все причины, которые привели к получению данных результатов.
Предварительная подготовка теоретического материала к предстоящей работе повышает интерес к практической деятельности.
При выполнении домашних опытов развиваются и совершенствуются наблюдательность, способность осмысливать наблюдаемое и делать выводы.
Это могут быть домашние опыты такие как:
«Светофор», обесцвечивание раствора перманганата калия, «Светящийся помидор», «Зубная паста для слона».
Домашние опыты и наблюдения выполняются в домашних условиях строго соблюдая правила техники безопасности.
Основные правила техники безопасности:
− на рабочем столе во время работы не должно находиться посторонних предметов
− следует работать в хлопчатобумажном халате, волосы должны быть убраны
− перед и после выполнения работы необходимо вымыть руки
− принимать пищу во время проведения опытов строго запрещается
− все опыты с ядовитыми и пахучими веществами выполнять в вытяжном шкафу или под вытяжкой
− химические реактивы брать только шпателем, пинцетом или ложечкой (не руками!)
− неизрасходованные реактивы не высыпать и не выливать обратно в те сосуды, откуда они были взяты;
− при попадании раствора любого реактива на кожу или в глаза немедленно промыть его большим количеством воды, после чего сразу же обратиться к врачу
Итак, перейдем к экспериментальной части.
Эксперимент «Светофор»
Цель: Доказать, что данный эксперимент можно легко сделать дома, используя вещества, которые мы используем в быту.
Ожидаемый результат: в результате данного эксперимента должно произойти изменение цвета раствора.
Ход работы:
Оборудование:
− стеклянный стакан125 мл
− мерный стаканчик 100 мл
− мерная ложечка 1,3–0,2 мл
− стеклянная палочка1 шт.
− перчатки 1 п.
Реактивы:
− перманганат калия (марганцовка)1,5 г
− гидроксид натрия (средство для прочистки труб «Крот»)15 г
− вода 250 мл
− сахар 15 г
Готовим раствор перманганата калия. Наливаем в стакан немного воды (около 150–200 мл) и растворяем в ней пару кристалликов марганцовки, чтобы получился яркий розовый цвет.
Теперь готовим раствор глюкозы. Наливаем 15 мл воды и добавляем в него 2 мерных ложечки сахара. Дожидаемся растворения сахара, помогая ей покачиванием стаканчика.
Делаем раствор гидроксида натрия. Это самый опасный этап нашего химического эксперимента, потому что гидроксид натрия — очень едкое вещество! Нужно быть очень внимательным, т. к. эта реакция идет с выделением тепла, раствор нагревается.! На 100 мл воды хватит четверти чайной ложки. Дожидаемся полного растворения. Теперь добавляем к получившемуся раствору раствор глюкозы. Приливаем этот щелочной раствор сахара к раствору марганцовки. И окраска начинает меняться. Сначала раствор становится синим (этот этап очень быстрый), потом — зеленым, потом постепенно идет переход в желтый цвет.
Вывод:
Данный эксперимент можно легко сделать дома, конечно, при этом нужно соблюдать правила техники безопасности. В результате эксперимента я увидела, что приготовленный раствор изменяет цвет.
Обесцвечивание раствора перманганата калия
Каждый может чистую прозрачную воду сделать цветной, добавив в нее какой-нибудь краситель. Я попробую наоборот сделать цветную воду сделать прозрачной.
Цель: Показать на эксперименте процесс абсорбции.
Ожидаемый результат:
В результате эксперимента, раствор перманганата калия, который имеет розовый цвет, должен обесцветится.
Оборудование:
− стеклянный стакан125 мл
− мерный стаканчик 100 мл
− мерная ложечка 1,3–0,2 мл
− стеклянная палочка1 шт.
− ступка с пестиком1 шт.
− перчатки 1 п.
Реактивы:
− перманганат калия (марганцовка)1,5 г
− активированный уголь15 г
− вода 250 мл
Ход работы:
Сначала приготовим раствор перманганата калия. В воду добавляем кристаллики перманганат калия, чтобы получился раствор насыщенного розового цвета. Затем в стакан с раствором добавляем таблетку активированного угля. Происходит обесцвечивание окрашенного раствора.
Вывод: в результате данного эксперимента, произошло обесцвечивание раствора перманганата калия. Абсо́рбция (лат. absorptio от absorbere — поглощать). Этот эксперимент является самым простым и наглядным способом показать процесс абсорбции.
«Светящийся помидор»
Следующий увлекательный и эффектный эксперимент, который назвали «Светящийся помидор».
Цель: в доступной форме показать явление люминесценции.
Ожидаемый результат: в результате эксперимента, томат должен светиться.
Оборудование:
− шприц медицинской1 шт.
− ступка с пестиком1 шт.
− стеклянный стакан1 шт.
Реактивы:
− томат красного цвета1 шт.
− «Белизна» 2–3 мл
− Сера2 г
− перекись водорода 30 % 3–4 мл
Ход работы:
Сначала я взяла коробок спичек и соскоблила со спичечной головки серу. К сере добавляем «Белизну» 2–3мл. Оставляем на 20 минут этот раствор в покое, до момента пока не образуется 2 слоя. Затем, набираем раствор в шприц и со всех сторон вводим готовый раствор в томат. Томат используется в данном эксперименте как необычная емкость для реагентов, для эффектности эксперимента.
Следующий этап эксперимента, аккуратно вводим в самый центр помидора перекись водорода 3–4мл.
Вывод: в результате эксперимента, томат светиться. Свечение — это явление люминесценции, вызванное химическим воздействием. От лат. lumen, свет. В быту человек использует явление люминесценции в люминесцентных лампах «дневного света» и электронно-лучевых трубках кинескопов. В природе можно наблюдать свечение у светлячков, глубоководных рыб, медуз. Светящиеся микроорганизмы — «ночесветки» днём окрашивают море в красный, жёлтый и коричневый цвета.
«Много пены»
Цель: через экспериментирование развивать познавательный интерес к химии. На примере данного эксперимента продемонстрировать реакцию разложения перекиси водорода.
Ожидаемый результат: в результате данного эксперимента, должна образоваться густая пена.
Оборудование:
− стеклянный стакан1 шт.
− воронка1 шт.
− тарелка1 шт.
− поднос1 шт.
Реактивы:
− перекись водорода 30 %50 мл
− йодид калия25 г
− жидкое мыло25 мл
− пищевой краситель2 г
− вода250мл
Ход работы:
В стакан наливаем 50 мл 30 %-ной перекиси водорода, добавляем несколько капель средства для мытья посуды и 2 г пищевого красителя. Перемешаем полученный раствор.
Теперь готовим раствор йодида калия. Наливаем 100мл воды и растворяем 50мл иодида калия. В стакан номер один добавляем 50 мл раствора йодида калия и наблюдаем «пенный вулкан». При выполнении эксперимента необходимо соблюдать правила техники безопасности!
Вывод: в результате данного эксперимента образовалась густая пена. Перекись водорода разлагается на воду и кислород. Йодид калия выступает в качестве катализатора и ускоряет эту реакцию. Выделяющийся кислород вспенивает средство для мытья посуды, образуя густую пену, а пищевой краситель придает ей цвет.
На основе исследований и проведенных опытов можно сделать следующие выводы:
Целью моего проекта было доказать, что химия доступна всем и каждому, кто стремится познать эту интересную науку, и показать, что «чудо» можно «сделать» своими руками и увидеть своими глазами.
Показательность, эффектность, зрелищность! Именно химический эксперимент — важнейший метод и средство обучения химии. В своей работе я делала упор, на то, что химический эксперимент, доступен и в домашних условиях. При выполнении домашних опытов можно обойтись без громоздкого и дорогого лабораторного оборудования, его можно заменить предметами домашнего обихода. Вместо дорогостоящих реактивов и красителей можно работать с набором веществ, которые мы используем на кухне или можно найти у себя в аптечке.
Химия — наука удивительная. Проводя опыты с химическими веществами возникает интерес, связанный с тем, что произойдет с ними дальше. Химические вещества окружают человека повсюду. Это огромное поле для исследовательской деятельности.
Процитирую слова великого русского ученого М. В. Ломоносова: «Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции».
Литература:
- Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии. — М.: Просвещение, 1995.
- Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. — Л.: Химия; Ленинградское отделение, 1987.
- Энциклопедия вопросов и ответов. Когда?, М., Росмэн, 2008.
- Энциклопедия для любознательных. Почему и отчего?, М.:Астрель,2010
- Бабич Л. В., Бализин С. А., Гликина Ф. Б. Практикум по неорганической химии. — М.: Просвещение, 1978.
- Краузер Б., Фримантл М. Химия. Лабораторный практикум. — М.: Химия, 1995.
- Энциклопедический словарь юного химика — М.: Педагогика, 1981
- Врублевский А. И. Основы химии. Школьный курс. — 2-е изд. — Мн.: Юнипресс, 2010г. -
- Интернет-сайт http://ru.wikipedia.org/wiki/
- Интернет-сайт http://nazdor-e.ru/index.php/obraz-jizni/86-sostav-zubnoi-pasty#ixzz2BKhd6GPh
простых химических экспериментов, которые можно провести дома
Хотите заниматься наукой, но у вас нет собственной лаборатории? Не волнуйся. Этот список научных занятий позволит вам проводить эксперименты и проекты с материалами, которые, вероятно, уже есть в ваших шкафах.
Слизь
Дорлинг Киндерсли / Getty ImagesВам не нужны эзотерические химикаты и лаборатория, чтобы хорошо провести время с химией. Да, ваш средний четвероклассник может делать слизь, но это не значит, что когда вы старше, это не значит, что это становится менее интересным.
Снежинка из буры
Энн Хельменстин
Изготовление снежинки из буры — это проект по выращиванию кристаллов, который безопасен и достаточно прост для детей. Вы можете делать не только снежинки, но и другие формы, а также раскрашивать кристаллы. Снежинки действительно красиво сверкают. Если вы используете их в качестве рождественских украшений и храните их, бура является естественным инсектицидом и поможет защитить место длительного хранения от вредителей. Если на них образуется белый осадок, слегка промойте их, но не растворяйте слишком много кристаллов.
Пенни химия
Аарон Соллнер / EyeEm / Getty ImagesВы можете чистить пенни, покрывать их зеленью и покрывать медью. Этот проект демонстрирует несколько химических процессов, но материалы легко найти, а наука достаточно безопасна для детей.
Невидимые чернила
Фотодиск / Getty ImagesНевидимые чернила либо вступают в реакцию с другим химическим веществом, чтобы стать видимыми, либо ослабляют структуру бумаги, поэтому сообщение появляется, если вы держите ее над источником тепла.Но мы не говорим здесь о пожаре; тепло обычной лампочки — все, что нужно, чтобы затемнить буквы. Этот рецепт пищевой соды хорош, потому что, если вы не хотите использовать лампочку, чтобы показать сообщение, вы можете просто промокнуть бумагу виноградным соком.
Цветной огонь
Энн Хельменстин
Огонь — это весело. Цветной огонь еще лучше. Эти добавки безопасны. Как правило, они не будут производить дым, который лучше или хуже для вас, чем обычный древесный дым.В зависимости от того, что вы добавляете, пепел будет иметь другой элементный состав, чем при обычном дровах, но если вы сжигаете мусор или печатный материал, у вас будет аналогичный результат. Это подходит для домашнего разведения костра или костра, к тому же в доме можно найти большинство химикатов (даже не химиков).
Семислойная колонка для определения плотности
Энн Хельменстин
Сделайте столбец плотности с множеством жидких слоев. Более тяжелые жидкости опускаются на дно, а более легкие (менее плотные) плавают сверху.Это простой, веселый и красочный научный проект, иллюстрирующий концепции плотности и смешиваемости.
Домашнее мороженое в полиэтиленовом пакете
Николас Эвли / Getty ImagesНаучные эксперименты могут иметь приятный вкус! Независимо от того, изучаете ли вы депрессию точки замерзания или нет, мороженое в любом случае — восхитительный результат. В этом проекте кулинарной химии потенциально не используется посуда, поэтому очистка может быть очень простой.
Горячий лед (ацетат натрия)
Энн Хельменстин
Есть уксус и сода? Если это так, вы можете сделать «горячий лед» или ацетат натрия, а затем заставить его мгновенно кристаллизоваться из жидкости в «лед».«В результате реакции выделяется тепло, поэтому лед становится горячим. Это происходит так быстро, что вы можете образовывать кристаллические башни, когда выливаете жидкость в блюдо.
Хроматография с фильтром кофе
Иссауринко / Getty ImagesИзучить химию разделения с помощью хроматографии на кофейном фильтре совсем несложно. Кофейный фильтр работает хорошо, хотя, если вы не пьете кофе, вы можете заменить его бумажным полотенцем. Вы также можете разработать проект, сравнивающий разделение, которое вы получаете при использовании бумажных полотенец разных марок.Листья, полученные на открытом воздухе, могут содержать пигменты. Замороженный шпинат — еще один хороший выбор.
Борьба с пеной для пищевой соды и уксуса
Амрут Кулкарни / Getty ImagesБорьба с пеной — это естественное продолжение вулкана пищевой соды. Это очень весело и немного беспорядочно, но достаточно легко убрать, если вы не добавляете пищевой краситель в пену.
20 удивительных научных экспериментов, которые можно провести прямо сейчас, не выходя из дома
Мы все можем согласиться с тем, что наука прекрасна.И вы можете привнести это великолепие в свой собственный дом с помощью этих 20 безопасных экспериментов своими руками, которые вы можете провести прямо сейчас с обычными предметами домашнего обихода.
1. Заставляет объекты как бы исчезать
Преломление — это когда свет меняет направление и скорость при переходе от одного объекта к другому. Только видимые объекты отражают свет. Когда два материала с одинаковыми отражающими свойствами вступают в контакт, свет проходит через оба материала с одинаковой скоростью, делая другой материал невидимым.Посмотрите это видео от BritLab о том, как сделать стекло невидимым с помощью растительного масла и стекла Pyrex.
2. Мгновенное замораживание воды
Когда очищенная вода охлаждается до температуры чуть ниже точки замерзания, для мгновенного замораживания достаточно быстрого толчка или помещения в нее кубика льда. Наконец-то вы можете ощутить силу Frozone из The Incredibles в очень маленьком масштабе! Посмотрите видео об этом «крутом» эксперименте.
3.Создайте Облек и заставьте его танцевать под музыку
Облек, названный в честь липкого вещества из детской книги доктора Сьюза, является неньютоновской жидкостью, что означает, что он может вести себя как твердое тело, так и как жидкость. А когда помещается на источник звука, вибрации заставляют смесь хмуриться. Ознакомьтесь с этими инструкциями от Housing A Forest о том, как заставить этот заводной жидкий фанк во всех отношениях.
Gif из Science Sunday в Google+
4.Создайте свой собственный гибридный ракетный двигатель
Благодаря сочетанию твердого топлива и жидкого окислителя гибридные ракетные двигатели могут двигаться сами по себе. А в небольших масштабах вы можете создать свой собственный гибридный ракетный двигатель, используя пасту, жидкость для полоскания рта и дрожжи. К сожалению, это не сильно продвинется, но кто сказал, что ракетостроение — это нелегко? Посмотрите это видео от NightHawkInLight о том, как сделать этот мини-движок.
5. Создайте «Волшебную грязь»
Здесь еще одна неньютоновская жидкость, на этот раз из простой картошки.«Волшебная грязь» — это крахмал, содержащийся в картофеле. Он останется твердым при обращении, но оставьте его в покое, и он превратится в жидкость. Сделайте свою собственную «Волшебную грязь» из этого видео.
6. Управляйте небом и создайте облако в бутылке
Не совсем буря в чашке, но это облако в бутылке. Облака в небе образуются, когда водяной пар охлаждается и конденсируется в видимые капли воды. С помощью этих инструкций wikiHow создайте собственное облако в бутылке, используя несколько предметов домашнего обихода.
7. Создание подводного волшебного мира
Впервые синтезированный Адольфом ван Байером в 1871 году, флуоресцеин представляет собой нетоксичный порошок, который содержится в маркерах-ручках и используется НАСА для поиска шаттлов, которые приземляются в море. Создайте подводный волшебный мир с этим видео от NightHawkInLight.
Gif, созданный из видео пользователя YouTube NightHawkInLight
8. Создание шедевра галлия
Галлий имеет низкую температуру плавления 29.7 o C (85,5 o F). Поместив кусок галлия в теплый стакан с водой, ему легко придать любую форму. Больше инструкций в этом видео.
9. Создайте свою собственную лавовую лампу
Внутри лавовой лампы находятся цветные пузырьки воска, взвешенные в прозрачной или бесцветной жидкости, которая меняет плотность при нагревании от нагревательного элемента в основании, позволяя им гипнотически подниматься и опускаться. Создайте свою собственную лавовую лампу с помощью этих видеоинструкций.
10.Создание магнитной жидкости
Феррожидкость — это жидкость, которая содержит наноразмерные частицы металла, которые могут намагничиваться. А с маслом, тонером и магнитом вы можете создать свою собственную феррожидкость и использовать силу магнетизма!
Gif от Ramtco
11. Создание мгновенных ледяных скульптур
Еще один «крутой» эксперимент, на этот раз с использованием ацетата натрия или «горячего льда». Ацетат натрия, содержащийся в грелках для рук, превращается в горячий лед.Создайте свои собственные мгновенные ледяные скульптуры с помощью этого видео.
Gif, составленный из видео пользователя YouTube HouseholdHacker.
12. Сделайте водостойкий песок
Гидрофобное вещество — это вещество, отталкивающее воду. Когда песок сочетается с водостойкими химическими веществами, он становится гидрофобным. Поэтому при контакте с водой песок останется сухим и пригодным для повторного использования. Сделайте свой собственный водостойкий песок с помощью этого видео.
13.Make Elephant’s Toothpaste
Зубная паста Elephant — это дымящаяся пенистая субстанция, образованная в результате быстрого разложения перекиси водорода, которая чем-то напоминает зубную пасту гигантских размеров. Следуя этим инструкциям, сделайте себе зубную пасту для слона.
14. Создание кристаллических пузырей
Когда температура опускается ниже 0 o C (32 o F), пузыри могут превращаться в кристаллы. Никаких инструкций здесь не требуется, просто пузырчатая смесь и холодная погода.
15. Сделайте движущуюся жидкость Art
Смешивание мыла для посуды и молока приводит к разрушению поверхностного натяжения молока. Добавьте разные пищевые красители и создайте эту странную химическую реакцию.
Gif, составленный из видео пользователя YouTube HouseholdHacker.
16. Создание разноцветных гвоздик
Цветы впитывают воду своими стеблями, и если в этой воде есть пищевой краситель, цветы также впитают этот цвет.С помощью этих инструкций wikiHow создайте несколько чудесно раскрашенных цветов.
17. «Волшебным образом» превратите воду в вино
Превратите воду в вино с этим видео экспериментатора Дэйва Хакса. Поскольку вода имеет более высокую плотность, чем вино, они могут поменяться местами. Удивите своих друзей этим забавным научным трюком.
18. Высвободить энергию в конфетах (не съедая ее)
Если бросить мармеладный мишку в пробирку с хлоратом калия, внутренняя химическая энергия высвобождается в результате интенсивной химической реакции.Это именно то, что происходит, когда вы едите конфеты, детки.
19. Превращаем воду в «таинственное» исчезновение
Полиакрилат натрия — это супервпитывающий полимер, способный впитывать воду, в 300 раз превышающую ее собственный вес. В одноразовых подгузниках вы можете заставить воду исчезнуть за секунды с помощью этого видео.
20. Создайте радугу в сосуде
Различные жидкости имеют разную массу и разную плотность.Например, масло менее плотное, чем вода, и будет плавать на его поверхности. Комбинируя жидкости разной плотности и добавляя пищевые красители, с помощью этого видео можно сделать целую радугу в банке.
Вот и все — 20 экспериментов, чтобы исследовать невероятный мир науки!
102 Потрясающие химические эксперименты для всех возрастов —
Химические эксперименты — отличный способ заинтересовать детей изучением химии даже в раннем возрасте.Я имею в виду, какой ребенок не думает о создании пузырящихся зелий или отправке секретных сообщений?
Изучение химии имеет пугающий смысл для многих. У химии есть клеймо того, что она предназначена только для действительно, действительно умных студентов, которые хотят сделать карьеру в науке. Правда в том, что, как и вся наука, химия повсюду.
На самом деле, химические эксперименты для детей могут быть бурными и полными грибов! Посмотрите видео ниже нашего химического упражнения Making Peeps Blow Up a Balloon .
Это так, как вода превращается в лед. Это похоже на то, как яблоки становятся коричневыми, когда их мякоть остается на воздухе. Химия заключается в том, как сахар растворяется в воде.
Как химия применима к нашему телу? Ознакомьтесь с нашей версией эксперимента с яйцом с уксусом . Мы добавили небольшой поворот, который устанавливает прекрасную связь между химией и здоровьем наших зубов. У нас есть набор из 25+ страниц для печати всего за 2 доллара.95 .
Демонстрация того, как химия участвует в повседневной жизни, может убрать этот пугающий фактор из изучения химии для студентов. Когда придет время изучать химию, они с большим энтузиазмом примутся за дело.
Химические эксперименты для всех возрастов
Я хотел создать ресурс, чтобы вы могли найти идеальные химические эксперименты для ваших учеников, независимо от их возраста и интересов. Этот пост содержит 100 химических экспериментов для учеников от дошкольного до старшего школьного возраста.Я разделил их на 3 возрастных диапазона.
- Дошкольное и начальное образование
- Элементарный
- Средняя и старшая школа
Вот несколько отказов от моих разделов экспериментов.
Я понимаю, что все ученики разные и готовы к разным уровням экспериментов. Например, некоторые учащиеся начальной возрастной группы могут быть готовы к более продвинутым экспериментам, проводимым в разделе «Средняя и старшая школа», в то время как другим нужно что-то более простое, например, эксперименты, проводимые в разделе «Дошкольное и начальное образование».
Кто-то может спросить, зачем я ставлю определенные эксперименты в определенные разделы. Во-первых, я посмотрел на уровень зрелости, который, по моему мнению, необходим для проведения эксперимента, и на то, нужна ли помощь родителей. Затем я посмотрел на уровень понимания, который ребенок должен извлечь из эксперимента.
Некоторые эксперименты могут научить чему-то на разных уровнях, могут проводиться с помощью родителей или самостоятельно и при этом быть успешными. Когда это было так, я ставил эксперимент на самом низком рекомендуемом возрастном уровне.
При всем вышесказанном, это всего лишь рекомендации. Не стесняйтесь экспериментировать в разделах, которые отличаются от возрастного диапазона ваших учеников, если вы думаете, что они сработают.
Чтобы найти химические эксперименты, идеи для уроков и ресурсы, посмотрите мою доску Homeschool Chemistry в Pinterest.
Дошкольные научные эксперименты
Пищевая сода Fizz Experiment
Making A Peeps Candy Blow Up a Balloon — урок с печатными формами
Diet Coke и Mentos Explosion
Эксперимент с капающей слизью
Эксперимент с лавовой лампой
Цвета, меняющие цвет
Радужная прогулочная вода
Мороженое в пакете
Первичные научные эксперименты
Веселая ПОВЕРКА яйца с уксусом.Это упражнение помогает детям увидеть химические реакции, которые происходят у нас во рту! Бесплатная распечатка.
Making A Peeps Candy Blow Up a Balloon — урок с печатными формами
Добавьте упаковку для печати о здоровье зубов, которую мы должны использовать вместе с «яйцом в химии уксуса» за 2,95 доллара США
Сделай своими руками снежинки
Эксперимент по полировке пенни
Витамин С и эксперимент с яблоком
Эксперимент с домашним маслом
Научный эксперимент с секретными сообщениями
120 Ресурсы по кухонной химии и кулинарии — Это очень полный список.Если вы также хотите узнать о том, как учить детей химии во время готовки, это тоже хорошее место!
Сделать пластик из молока
Эксперимент с забавными пузырями
Эксперимент по растворимости
Сгибание леденцов
Эксперименты с вязкостью и сенсорными пузырьками
Эксперимент с пузырьками Sudsy
Taffy Slime Chemistry
Эксперимент по растворению яичной скорлупы
Заставить лед расти
Научный эксперимент Skittles Rainbow
Хроматографические бабочки
Извержение лимонного вулкана Химия
Сделайте лавовую лампу
Rock Candy Experiment
Сделать термочувствительную слизь, изменяющую цвет
Научные эксперименты в начальной школе
Эксперимент по окислению и восстановлению
Making Peeps Candies Blow Up A Balloon — урок с печатными листами
Веселая ПОВЕРКА яйца с уксусом.Это упражнение помогает детям увидеть химические реакции, которые происходят у нас во рту! Бесплатная распечатка.
Добавьте упаковку для печати о здоровье зубов, которую мы должны использовать вместе с «яйцом в химии уксуса» за 2,95 доллара США
Почему и как листья меняют цвет
Сделайте полимерный шар
Ферментный эксперимент
Краснокочанная лакмусовая бумажка Эксперимент
Эксперимент со зельями в Гарри Поттере
Rock Candy Experiment
Наблюдает за научным экспериментом
Разрыхлитель vs.Эксперимент с пищевой содой
Эксперимент по очистке воды с древесным углем
Кухонная химия: эксперимент с тортами
Наука о полимерах: домашние фруктовые мармеладки
Пищевая химия: превратить сок в твердое вещество
Экзотермические и эндотермические реакции
Научный эксперимент по плаванию яиц
Научный эксперимент по жеодам из яичной скорлупы
Эксперимент по плотности
Судебно-химический эксперимент
Кухонные химические эксперименты
Mentos and Soda Eruption
Сделать невидимыми чернила
Реакции накаливания
Использование лимонов для изготовления батарей
Сделайте картофельную батарею
Химия подгузников
Свеча химической реакции
Тающий лед с солью
Эксперимент по вязкости
Эксперимент с таянием льда
Эксперименты со льдом и солью
Ледяные эксперименты
Хемилюминэссенция
Неньютоновские жидкости
Исследование неизвестного материала
Как температура влияет на движение молекул
Сделать съедобный полимер
Наблюдает за научным экспериментом
Наука о желе
Кухонная химия — 2 проекта
Сделать творог и сыворотку
Приготовление горячего льда
Наука за съедобным стеклом
Вырасти хрустальный сад
Сладкие напитки и зубы
Big Hero 6 Химические смеси
Сравните электролиты в спортивных напитках
Измерьте уровень глюкозы в продуктах питания
Эксперимент с заряженными атомами
Эксперимент по осмосу мармеладных мишек
Эксперимент полярности молока
Эксперимент простого пищеварения
Эксперимент с исчезающим цветом
Научные эксперименты в средних и старших классах
Подглядывает наука: эксперимент по изменению массы
Наблюдения за научным экспериментом: надувание воздушного шара при помощи взглядов
Эксперимент по химической реакции
Эксперимент с кислородом и пламенем
Сделайте pH-бумагу Poinsettia
Сделайте зубную пасту для слона
Сделайте радугу из цветного пламени
Make Green Fire Сосновые шишки
Орнаменты с медным покрытием
Сделать цветной огонь
Электролиз воды
Сделайте серебряное яйцо
Сделайте черную огненную змею
Трехстанционная газовая лаборатория
Растворимость газов в воде
Образование солей в результате химических реакций
Лаборатория влагосодержания
Эксперимент по качеству воды
Сделайте яйцо из воздушного шара
Разделение песка и соли
Скорость испарения
Электроэнергия от химических веществ
Создать соединение двух элементов
Эксперимент по плавлению и замораживанию
Эксперимент с мягкой водой
Сделать домашнее корневое пиво
Как разделить воду на водород и кислород с помощью электролиза
Эксперимент по опреснению
Нужно еще 120 экспериментов по приготовлению химии на кухне и идей по кулинарии?
Больше огромных списков домашних школ
Для получения дополнительных ОГРОМНЫХ списков ресурсов домашнего обучения посетите сайт 100 Things в сети iHomeschool. Найдите полезные справочники по всему, от изучения природы до истории и книг. Нажмите на и посмотрите. Приколите лучшее на потом!
Практическая наука дома в условиях пандемии
Существует множество онлайн-ресурсов, позволяющих продолжить обучение для студентов, которые не могут поступить в университеты во время пандемии, но какие существуют варианты практических аспектов научных курсов? Дарен Дж. Каруана, Кристоф Г.Зальцманн и Андреа Селла предлагают манифест для домашних экспериментов.
Как вы управляете учебной лабораторией первого курса бакалавриата, которая удерживает студентов физически дистанцироваться во время пандемии COVID-19? Это вопрос, над которым ученые всего мира борются с 1 , поскольку мы задаемся вопросом, как занятия возобновятся осенью. Было много разговоров о предоставлении студентам наборов данных для анализа и об использовании одного из новых виртуальных лабораторных тренажеров, которые были разработаны.Но ничто из этого не решает проблему того, как мы можем заставить студентов испытать практические научные процедуры без полностью укомплектованной и поддерживаемой учебной лаборатории. Обдумывая это, мы начали задаваться вопросом, могут ли студенты выполнять свои практические задания дома. Мы начали представлять, как посылают каждому ученику набор, семя для домашней научной лаборатории; по сути, химический набор для двадцать первого века.
Химический набор вызывает сильные эмоции. У людей определенного возраста упоминание химического набора часто вызывает туманные и элегические воспоминания о «старых временах», когда опасные химические вещества можно было просто получить в местной аптеке («химик») и можно было проводить поразительные эксперименты. с химическими веществами, которые сегодня считаются не имеющими значения.Но реально ли влияние химического набора? Всякий раз, когда возникает эта тема, небольшое исследование неизменно показывает, что не менее важным было влияние наставника — родственника («дядя Вольфрам») 2 , соседа или учителя, который помогал поощрять и направлять действия.
Одному из нас (A.S.) дали химический набор примерно в возрасте 10 лет, и после того, как закончились pH-бумага и бикарбонат, набор был поставлен на полку. Как ни странно, это то, что мы слышали от многих учеников и родителей: наборы для химии покупаются с добрыми намерениями, но являются одними из тех подарков, которые для большинства детей быстро теряют свою привлекательность.Это также может быть связано с их маркетингом. Наборы для химии всегда продаются с надписью «Опасно», а на бутылках есть тщательно продуманные надписи «ВНИМАНИЕ». Начинающим химикам не понадобится много времени, чтобы обнаружить, что они вряд ли смогут прожечь дыры в таблицах с помощью «молекулярной кислоты» или поджечь свою школу или районный полицейский участок. Эта маркетинговая стратегия полностью искажает суть химии — это искажение химии, часто самим химическим сообществом, является чем-то, что один из нас (А.S.) попытался обратиться к 3 в лекции Майкла Фарадея в 2015 году. Более коварно, акцент на конкретных химических веществах ограничивает объем набора только этими веществами и немногим более. В конце концов, то, что отличает настоящую науку от «покажи и расскажи» или от того, что Эрнест Резерфорд назвал «коллекционированием марок», — это измерение.
Мы живем в золотой век легкодоступных инструментов благодаря сочетанию смартфонов и огромных онлайн-магазинов, где все виды инструментов можно купить за копейки.Поэтому давайте представим, что даем каждому студенту набор инструментов не только для химии, но и для естественных наук. Затем набор отправлял студентов в индивидуальное путешествие для наблюдения и измерения многих физических явлений, о которых они, возможно, слышали, но, возможно, никогда не видели за пределами онлайн-видео. Что будет в этом комплекте (см. Вставку 1) и куда может привести это путешествие?
Коробка 1 Возможное содержимое базового ящика для инструментов (бюджет ~ 60–100 фунтов стерлингов)
Блокнот
Пластиковая линейка и транспортир
Смартфон с камерой
Накладной микроскоп
Цифровой термометр
Кухня весы (до 3 кг, точность: ± 1 г)
Ювелирные весы (до 100 г, точность: ± 10 мг)
Лазерная указка (любого цвета)
Некоторые пластиковые градуированные пипетки (3 мл) или механическая пипетка (0.3–5 мл)
Портативный pH-метр
Цифровой мультиметр
Защитные очки
Набор светодиодов различных цветов (включая 1 УФ-светодиод) и резисторов
Аккумулятор
Коробка LEGO с основание и некоторые детали с отверстиями в них
Провода с зажимами «крокодил»
Квадрат поляризационной пленки
Квадрат пластиковой дифракционной решетки
Мы начинаем с того, что просим учащихся испечь торт (рис. 1). Многим химикам не понравится простая ассоциация химии и кулинарии — знаменитый учебник лабораторных занятий Гаттермана, который использовался в Европе и Северной Америке более 50 лет, был назван «поваренной книгой Гаттермана» 4 .Тем не менее, Имперский колледж здесь, в Лондоне, недавно ввел кулинарные занятия в начале своего курса в качестве подготовительного шага перед переходом в химическую лабораторию. Это вдохновляющая идея. В выпечке торта есть игривость, которая должна не только задавать тон всей программе практических занятий, но и обеспечивать тщательное введение в работу в лаборатории. В конце концов, любой научный протокол имеет параллели с рецептом. Ингредиенты / реагенты должны быть собраны в правильном количестве. В комплекте должны быть цифровые весы с точностью ± 1 г.Выбор рецепта торта на основе массы используемых яиц требует, чтобы ученик / повар правильно масштабировал количества, но также вводит идею ограничивающего реагента.
Рис. 1. Научные эксперименты дома.По часовой стрелке снизу слева, мыло на воде: простой способ измерения молекулярных размеров — вдохновленный Ирвингом Ленгмюром — с помощью талька, посыпанного водой. Выпечка торта: масштабируемый аналог сложного синтеза. Оптическое вращение и двойное лучепреломление: измеряется с помощью ЖК-экрана и линейного поляризационного фильтра.Криоскопия с помощью термопар: ворота в термодинамику. Фотография торта любезно предоставлена Мирандой Моллой.
Помимо массы, процедуры приготовления требуют внимания к контролю температуры, смешиванию и теплопередаче, особенно если учащиеся ставят перед собой задачу увеличения или уменьшения масштаба. Возможно, самое главное, рецепты представляют собой идею о том, что любой набор инструкций включает в себя предвзятые представления о знаниях учащегося. Здесь есть место для обсуждения одного из аспектов «кризиса воспроизводимости» — того факта, что в экспериментальных разделах часто упускаются важные детали (например, смазка олова, какая «смазка» и в каком количестве?), Не обязательно из-за злого умысла человека. экспериментаторами, а скорее через их скрытые предположения и бессознательную предвзятость.
Следующим прибором в коробке будет цифровой термометр. Термопары позволяют измерять температуру от –50 до 1000 ° C, от морозильной камеры до пламени свечи. Вооружившись гибкой термопарой, ученик может начать задавать вопросы. Например, одна из наиболее распространенных причин пресловутого кризиса воспроизводимости в кулинарных книгах — это разница в температуре между духовками. С помощью термопары студент может исследовать это точно так же, как осторожные химики твердого тела проверяют температурные профили своих печей; учащийся также может установить более точный критерий того, когда их пирог испечется — когда внутренняя температура достигает определенной температуры — чем традиционный качественный тест на влажную шпажку.Лучше готовить через химию.
Комбинация термопары и весов естественным образом приводит к калориметрии. Студенты должны проводить классическую чайниковую калориметрию. И теплоемкость воды, и ее энтальпия испарения («скрытая теплота») могут быть измерены с удивительной точностью, если известна потребляемая мощность чайника. Если теперь учесть, что термопары могут считывать показания с точностью ± 0,5 ° C, становится возможным измерить энтальпию плавления льда, просто смешав взвешенные количества льда и воды (рис.1). Здесь возникают две проблемы. Прежде всего, непосредственное наблюдение за порядками величин этих величин — отличная тема для обсуждения, актуальная для термодинамики вещества и имеющая огромное значение для будущих ученых, занимающихся землей и климатом. Во-вторых, эти измерения имеют существенные ограничения. Это идеальная среда для анализа ошибок. Имеет ли значение изоляция чайника для измерения? Насколько велика неопределенность в номинальной мощности чайника? Дело в том, что очень низкотехнологичный характер этих практических занятий может помочь нам научить студентов принимать неопределенность — и, в частности, анализ ошибок — как инструмент для улучшения экспериментальных протоколов.
Взвешивание бутылки с минеральной водой позволяет студенту изучить растворимость углекислого газа. Можно получить достаточно хорошую оценку распределения между жидкой и газовой фазами (благодаря умеренно медленной кинетике зарождения пузырьков), просто взвесив бутылку. Важность нуклеации для кинетики также может быть исследована путем добавления различных твердых веществ и контроля веса как функции времени. И смехотворное никогда не за горами благодаря очень грязной демонстрации Diet Coke / Mentos 5 .
Исследование льда, соли и воды погружает нас в настоящую тайну коллигативных свойств, и, включив цифровые ювелирные весы (которые могут считывать до ± 10 мг) в наш набор инструментов, можно приготовить стандартные растворы; мы можем проверить закон Рауля, используя такие ингредиенты, как соль, сахар и пищевая сода. В качестве забавного выхода из количественной термодинамики низкие температуры, достижимые с помощью соли, позволяют учащимся переохлаждать бутылки с водой или делать мороженое на заказ; таким образом, классические демонстрации и мероприятия на уровне детских праздников заново изобретаются для более продвинутых учеников.
pH-метр — следующий инструмент в нашем наборе инструментов. После первоначального подхода к «сбору штампов» для измерения предметов в доме («Какой самый щелочной продукт для дома?») Или тестирования телесных жидкостей (только представьте, насколько это возможно…), мы можем начать серьезное исследование кислот и оснований. которые являются основным материалом для химических наук, наук о Земле и биологических наук. С помощью ювелирных весов можно приготовить стандартный раствор NaOH (первый реагент, входящий в набор), а затем титровать бытовой уксус классическим методом титрования сильным основанием и слабой кислотой, чтобы получить как концентрацию, так и p K а .Хотя такое титрование может быть выполнено с использованием пластиковых мерных пипеток, а не бюретки, за дополнительные 35 фунтов стерлингов в коробку можно включить базовую механическую пипетку / пипетку Марбурга, квинтэссенцию прибора, которая сигнализирует о том, что «высококлассный ученый» и успевает познакомиться с его использованием.
Другие объекты для титрования включают средство для удаления накипи (молочная или лимонная кислота) и винный камень (гидротартрат калия). Измерения pH в бутылке с минеральной водой, наряду с ранее проведенными измерениями массы, могут дать ценную информацию об окружающей среде и открыть важные дискуссии о закислении океана и других глобальных проблемах.Возвращаясь к простым кислотно-основным реакциям, их можно повторить в препаративных масштабах, чтобы получить объемные количества солей, которые можно использовать для других целей. Ацетат натрия — это, с одной стороны, классический химический буфер, но он также входит в состав грелок для рук и является предметом бесконечных демонстраций «горячего льда», недалеко от которых обсуждается зародышеобразование кристаллов. При небольшой поддержке студент мог разработать метод измерения энтальпии растворения этой соли. Напротив, реакция зубного камня с пищевой содой (гидрокарбонат натрия) дает соль Рошеля, KNaC 4 H 4 O 6 · 4H 2 O, которая образует впечатляющие пьезоэлектрические кристаллы.pH-титрование также можно использовать для исследования стабильности коллоидов — добавление кислот в молоко может помочь сосредоточить внимание на электростатическом отталкивании, которое разделяет жировые шарики. Позже студенты могут сделать панир / фрез блан для кулинарных исследований. Но в эпоху, когда другие виды «молока» стали обычным явлением, молоко млекопитающих можно сравнить друг с другом или с его заменителями из овса, риса, орехов или сои.
Далее в коробке находятся мультиметр, аккумулятор, набор светодиодов и немного LEGO.Несколько учителей химии использовали их для создания колориметров / флуориметров 6 . С помощью «спектрометра» LEGO можно проводить исследования Бера – Ламберта. Если в коробку включены УФ-светодиод и несколько сотен миллиграммов сульфата хинина, студент может создать калибровочные кривые для определения концентрации алкалоида в тонической воде, а затем пойти дальше и использовать кинетику Штерна-Фольмера для изучения тушения флуоресценции. Если кто-то хотел по-настоящему повеселиться, ученик мог попробовать их разбавленные растворы хинина (отголоски известного теста Сковилла на капсаицин) и использовать результаты для сравнения чувствительности вкусовых рецепторов с чувствительностью глаза и светодиодного детектора.
Использование термопар и светодиодов предполагает включение комплекта микропроцессора начального уровня в набор инструментов. Светодиоды колориметра / флуориметра теперь могут управляться и считываться с помощью Arduino или Micro: bit, а данные передаваться на домашний компьютер 7 . Теперь программирование можно довольно легко включить в образовательную программу, мероприятия, которые открывают возможности для создания либо проектов в области гражданской науки, либо сотрудничества со студентами художественных или архитектурных школ для создания экологически безопасных произведений искусства.Таким образом, узкий лабораторный курс бакалавриата теперь может быть открыт и стать отправной точкой для других разговоров, а не самоцелью.
Производство мыла открывает путь в органическую химию, но с физическими особенностями. Гидролиз животного или растительного жира — это простая процедура, которая начинается с NaOH и должна выполняться тщательно и количественно. Температуру плавления можно определить с помощью термопары и водяной / ледяной бани. Продукт можно проверить на безопасность с помощью pH-метра.В отсутствие спектроскопических характеристик можно было бы почерпнуть вдохновение у Агнес Поккельс 8 и Ирвинга Ленгмюра для измерения молекулярных размеров мыла (рис. 1). Известную массу можно выложить на поверхность противня, присыпанную тальком. Диаметр получившегося круга без талька можно измерить линейкой. Даже с весьма упрощенными предположениями о молекулярной массе и плотности можно установить, что молекулы на поверхности воды в несколько раз длиннее их диаметра.
Доступность самодельного мыла естественным образом приводит к красивым экспериментам с поверхностным натяжением: плавающие и толкающие предметы по жидкостям, выдувание пузырей, просмотр пены между предметными стеклами микроскопа, использование рамок вешалок для визуализации поверхностей с минимальной энергией. Измерение и изменение углов контакта жидкостей с поверхностями приводит к дискуссии о гидрофильности и гидрофобности. Определение подходящих гидрофобных поверхностей может привести к микромасштабной неорганической химии в каплях 9 , что, в свою очередь, дает константы диффузии для ионов.Более того, с мобильными телефонами и их все более совершенными камерами (представьте себе slo-mo) такие эксперименты могут стать чрезвычайно интересными и широко распространенными.
Включенная в комплект лазерная указка позволяет учащимся играть с оптикой. Они могут измерять показатели преломления жидкостей — добавление капель молока в воду делает лучи видимыми, что позволяет сфотографировать положение лазерной указки и луча. Затем фотографию можно проанализировать с помощью цифровых инструментов или транспортира. Но монохроматический характер лазера означает, что с помощью дифракционной решетки можно измерить длину волны света и использовать информацию для оценки толщины мыльных пленок.Сама лазерная указка может использоваться для изображения микроорганизмов (например, тихоходок) в каплях воды пруда и, если камера оборудована дешевым микроскопом (например, Foldscope; https://www.foldscope.com) , лазер можно использовать в качестве источника света для дешевого ультрамикроскопа Зигмонди, с помощью которого можно наблюдать броуновское движение.
Наконец, с промокательной бумагой и мелками, микрофлюидика с восковыми каналами может быть использована не только для простой бумажной хроматографии, но и для разработки микромасштабных анализов.Например, включив в набор хлорид меди вместе с NaOH и солью Рошеля, можно представить себе использование теста Биурета для обнаружения аминокислот и пептидов — возможно, в чае, других настоях и пищевых добавках — и начать разработку самодельных индикаторных полосок. датчики, аналогичные широко используемым в настоящее время в здравоохранении.
Приведенный выше список только начинает отражать бесчисленное множество направлений, в которых может быть использован этот подход. Выращивание кристаллов, изготовление сахарного стекла, пьезоэлектричество, поляризация, оптическое вращение и двойное лучепреломление, эластичность, электрофорез, магнетизм и магнитное выравнивание могут быть включены в эти мероприятия.Что отличает эту структуру, так это то, что она ставит измерения в самый центр, а «химические вещества» играют почти второстепенную роль. Там, где используются химические соединения, одни и те же используются снова и снова, чтобы выделить различные области науки: если вы измеряете и изучаете одно химическое вещество, вы можете измерить их все.
Ни одна из представленных здесь идей не является новой. Действительно, научно-образовательные журналы, научно-популярные книги и сайты популяризации науки 10 содержат множество идей, которые можно адаптировать для такого экспериментального обучения.Но есть один важный нюанс. В то время как программа должна быть подкреплена разнообразными текстовыми и видео-ресурсами, для студентов этот проект будет по-настоящему процветать только при серьезном, преданном наставничестве и поддержке. Как и в случае недавних дебатов об инициативе «Один ноутбук для ребенка» (http://one.laptop.org), простая отправка студентам инструмента мало способствует их обучению. Это аспект наставничества, который имеет решающее значение. Для личной поддержки, вдохновения и рекомендаций должна быть доступна оперативная онлайн-служба поддержки.Также должны быть установлены сроки подачи заметок, графиков, замеров, фотографий, видео и так далее; у проекта есть масса возможностей для ведения блога, который предоставит столь необходимую практику в написании научных статей и разработке электронного портфолио. И, что, возможно, наиболее важно, в конце каждой недели необходимо проводить встречи с наставниками / наставниками, чтобы обдумать и переварить (иногда буквально) то, что было сделано, а затем подготовиться к следующему этапу практической последовательности. В настоящее время мы разрабатываем руководство для домашних лабораторий, которое будет сопровождать этот набор инструментов для экспериментального обучения.
Отнюдь не детский подход к «кухонной» науке, основанный на инструментах, сильно укрепляет идею о том, что структурированное мышление и простые инструменты являются воротами к познанию мира (часто называемым «научным методом»). Трудности настройки измерения практически с нуля, без технических специалистов для подготовки оборудования и решений, могут помочь привить дух импровизации; Отсутствие жестких лабораторных графиков также дает студентам больше времени и причин для того, чтобы побродить с этими инструментами, построить свою домашнюю лабораторию и совместно работать над испытанием.Кризис COVID-19 создал множество проблем; Давайте посмотрим, можно ли использовать это как возможность для глубоких изменений в нашем подходе к практическому образованию — изменений, которые приведут наши учебные лаборатории в соответствие с теми, в которых мы проводим наши исследования.
Ссылки
- 1.
Andrews, J. L. et al. J. Chem. Educ. 97 , 1887–1894 (2020).
CAS Статья Google Scholar
- 2.
Сакс, О. Дядя Вольфрам: Воспоминания о химическом детстве (Penguin Random House, 2001).
- 3.
Королевское общество https://royalsociety.org/science-events-and-lectures/2015/02/faraday-prize-lecture/ (2015).
- 4.
Селла, Поваренная книга А. Гаттерманна. Chemistry World https://www.chemistryworld.com/opinion/gattermanns-cookbook/3009053.article (2018).
- 5.
Патрик, Х., Хармон, Б., Кунсе, Дж. И Эйхлер, Дж.F. J. Chem. Educ. 84 , 1120–1123 (2007).
Артикул Google Scholar
- 6.
Квиттинген Э. В., Квиттинген Л., Бернт Мелё Т., Сюрснес Б. Дж. И Верли Р. J. Chem. Educ. 94 , 1486–1491 (2017).
CAS Статья Google Scholar
- 7.
Kubínová, Š. & Šlégr, J. J. Chem. Educ. 92 , 1751–1753 (2015).
Артикул Google Scholar
- 8.
Желоб Селла, А. Поккельса. Мир химии https://www.chemistryworld.com/opinion/pockels-trough/8574.article (2015).
- 9.
Worley, B., Villa, E.M., Gunn, J.M. & Mattson, B. J. Chem. Educ. 96 , 951–954 (2019).
CAS Статья Google Scholar
- 10.
YouTube https://go.nature.com/chemistryinyourcupboard (2020).
Скачать ссылки
Благодарности
Многие соучастники заговора внесли свой вклад в этот набор идей, среди них в произвольном порядке Алом Шаха, Майкл Деподеста, Кэрол Кенрик, Стив Прайс, Деви Льюис, Эмре Сенер, Анна Роффи, Патрик Томпсон, Марк Миодовник, Стефан Гейтс, Боб Уорли, Крис Ховард, Стивен Поттс, Том Миллер, Хелен Черски, Сара-Джейн Блейкмор, Пол Макмиллан, Мартин Уитворт и многие другие.
Информация об авторе
Заметки об автореTwitter: @CGS_Lab; @SellaTheChemist
Принадлежности
Химический факультет Лондонского университетского колледжа, Лондон, Великобритания
Дарен Дж. Каруана, Кристоф Г. Зальцманн и Андреа Селла
Автору для переписки
Андреа Селла.
Декларации этики
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.
Об этой статье
Цитируйте эту статью
Caruana, D.J., Salzmann, C.G. & Селла, А. Практическая наука дома в мире пандемии. Nat. Chem. 12, 780–783 (2020). https://doi.org/10.1038/s41557-020-0543-z
Скачать цитату
химических экспериментов для детей и родителей, которые можно проводить дома
* Этот пост содержит партнерские ссылки. Вещи, которые вы покупаете по нашим ссылкам, могут приносить нам комиссию.
Веселые, простые химические эксперименты и простые проекты, которые дети и подростки в старшей школе могут выполнять дома, используя бытовые материалы для создания действительно интересных химических реакций.
Поскольку химия — это процесс, а не просто набор фактов, детей на дому следует поощрять делать то, что делают настоящие химики: делать прогнозы, разрабатывать и модифицировать эксперименты, делать наблюдения и делать разумные выводы. A2Z Home’s Cool не несет ответственности за телесные повреждения или повреждение имущества или оборудования в связи с этими действиями и экспериментами.Перед тем как начать, убедитесь, что вы понимаете правила безопасности в лаборатории.
Кислоты и основания
Кристаллы
Горячие и холодные
Бытовая химия
от Теодора Грея
Чтение изнутри
В своем долгожданном продолжении «Элементов» Теодор Грей демонстрирует, как элементы периодической таблицы объединяются, чтобы сформировать молекулы, из которых состоит наш мир.
Все физическое состоит из элементов и бесконечного разнообразия молекул, которые они образуют, когда соединяются друг с другом.В книге «Молекулы» Теодор Грей делает следующий шаг в великой истории, которая началась с периодической таблицы в его бестселлере «Элементы: визуальное исследование каждого известного атома во Вселенной». Здесь он исследует через увлекательные истории и потрясающие фотографии самые интересные, важные, полезные и красивые из миллионов химических структур, из которых состоит каждый материал в мире.
Кислоты и основания
Эксперименты с кислотными дождями
Начните с изучения того, как измерять pH обычных веществ, а затем переходите к определению количества кислоты в почве и ручьях.Руководство для учителей.
Научные эксперименты студентов Alka-Seltzer
Знакомое шипение, которое вы слышите, когда бросаете таблетку Alka-Seltzer в стакан с водой, является результатом химической реакции. Это также идеальный инструмент для демонстрации некоторых изящных научных принципов; такие вещи, как факторы, влияющие на скорость химических реакций, или цвета, полученные в результате химической реакции. Ниже приведены некоторые научные эксперименты, подходящие для использования в школе или дома.
Капустный сок — индикатор pH
Сделайте свой собственный кислотно-щелочной индикатор путем кипячения красной капусты.Используйте сок для проверки pH различных жидкостей.
Кристаллы
Хрустальный орнамент
СТРАНИЦА ОТ А ДО Я
Рождество или нет, кристаллы буры легко создать, и на них приятно смотреть.
Сад кристаллов древесного угля
Цветные, маленькие, нежные кристаллы растут на поверхности древесного угля или кирпича. Вы также можете использовать кусочки губки, угля или раскрошенную пробку, чтобы вырастить кристаллы. Кристаллы образуются из-за того, что пористые материалы, на которых они растут, вытягивают раствор за счет капиллярного действия.
Сад с кристаллами магической соли госпожи Стюарт. Оригинальная магическая соль.
Посинение миссис Стюарт — это коллоидная суспензия мельчайших частиц синего порошка (гексацианоферрата железа). При желании вы можете заказать воронение или весь комплект на этом сайте.
Горячие и холодные
Эксперименты с сухим льдом
Научный директор ERock-it Джон Макчесни представляет несколько научных экспериментов в домашних условиях, демонстрирующих удивительные свойства сухого льда.Это видео также включает одну из безумных историй Джона «Семь подземелий», в которой Джек и Джилл должны использовать сухой лед, чтобы сбежать от своего врага, «Злой мистер Фред». Rock-it Science — некоммерческая организация, обслуживающая территорию Кремниевой долины.
Нагрев
Демонстрации в этой главе представляют особую опасность, поскольку в большинстве случаев используются очень горячие или очень холодные вещества, летучие химические вещества, хрупкая стеклянная посуда, газы под высоким давлением или откачанные емкости.
Стальная вата, выделяющая тепло
Химические реакции происходят каждый день вокруг нас.Химическая реакция — это процесс, при котором один тип вещества химически превращается в другое вещество.
Бытовая химия
Улучшение волос с помощью химии
Я понял, что немного понимания может уменьшить количество дней с плохими волосами, которые я испытываю. Научные знания и несколько химических смесей помогут мне через полторы недели, пока я не верну волосам приемлемую форму.
Химия окрашивания: реактивные красители
Как вообще происходит связующее окрашивание? Почему краска постоянно держится на хлопковом материале? Для больших и маленьких детей.
Креативная химия
Есть полноцветные рабочие листы и обучающие заметки для увлекательных занятий, подходящих для химического клуба, а также около трехсот страниц вопросников и практических руководств для GCSE и A Level Chemistry.
The Exploratorium Science Snacks about Chemistry
Пузыри, создающие камеру тумана, почему молоко вызывает у некоторых людей тошноту, как действует вкус и многое другое.
Gak Recipe
СТРАНИЦА ОТ А К Я
Вязко-эластичное вещество, похожее на замазку, с которым весело готовить и с которым можно играть.Рецепты Oobleck и Glorax включены. Ресурсы для получения большого количества химикатов.
Как сделать забавное глицериновое мыло
Вы можете быстро и легко сделать набор забавного и симпатичного или элегантного глицеринового мыла. Я учитель химии, поэтому делаю их, чтобы мои ученики использовали их для мытья рук после лабораторных работ. Поскольку я использую их в школе, я не добавляю никаких ароматов, но я объясню, как и когда это можно сделать.
Роберт Брюс Томпсон
Чтение изнутри
Для студентов, любителей DIY и любителей науки, которые больше не могут получить настоящие химические наборы, это единственное в своем роде руководство объясняет, как создать и использовать домашнюю химическую лабораторию, с пошаговыми инструкциями по проведению эксперименты по основам химии — не только для получения красивых цветов и неприятных запахов, но и для того, чтобы научиться выполнять настоящую лабораторную работу.
Make Stuff
Формулы для лосьонов, зелий, смесей и лечебных средств, которые можно приготовить дома.
Потенциальные опасности в вашем доме
План урока для школьного эксперимента по выявлению бытовых химикатов и пониманию их возможных последствий.
Химия мыла
Чтобы понять, что необходимо для эффективной очистки, полезно иметь базовые знания в области химии мыла и моющих средств.
Удаление пятен с моющихся тканей
Шэрон Стивенс объясняет практическое использование химикатов в домашних условиях для удаления пятен из различных источников.
Подробнее…
Пузырьки
Химические вещества
Классы
Расследование на месте преступления
Пищевая химия
Рецепт Гака
Мороженое
Яркие демонстрации
Программное обеспечение
Теги: химия, наука
Действительно крутые эксперименты с химическими реакциями, которые можно легко провести дома
Эти экспериментов с химическими реакциями — одни из моих любимых научных занятий в средней школе.
Когда вы слышите термин «химическая реакция», вы представляете себе, как что-то взрывается? Большинство из нас это делает.Но не все реакции так заметны.
На самом деле мы ежедневно окружаемся химическими изменениями, даже не задумываясь об этом. Превращения, такие как ржавчина, спичка, дрожжи в хлебе или потускнение серебра.
Одна из лучших частей преподавания естественных наук дома — это то, что мы можем добавлять столько экспериментов, сколько хотим. Важно запланировать эксперименты в своих планах уроков, потому что, когда наука интерактивна, детям легче понять материал.
Во время изучения химии мы узнали о различных реакциях, выполнив кучу забавных практических проектов, подобных перечисленным ниже.
Как партнер Amazon и участник других партнерских программ, я зарабатываю на соответствующих покупках. См. Мою политику для получения дополнительной информации.
Эксперименты по химическим реакциям
Так что же такое химическая реакция? Это когда происходит химическое изменение. Вещества, с которых вы начинаете, вступают в реакцию вместе и образуют нечто иное.Реагенты создают продукт . Связи, удерживающие атомы вместе, либо разрываются, либо образуются с образованием новых молекул.
Как узнать, что произошло химическое изменение? Ищите:
- испарение (производство газа)
- осаждение (создание твердого тела)
- изменение цвета
- изменение температуры
- изменение свойств
В ходе нашего научного сотрудничества мы узнали о четырех типах реакций.
Синтез
- Это простейшая химическая реакция. Это когда два или более реагента объединяются для создания более сложного продукта.
- A + B → AB
Разложение
- Разложение — это когда соединение разбивается на отдельные части.
- AB → A + B
Одиночная замена
- Это происходит, когда место элемента в соединении занимает другой элемент.
- A + BC → AC + B
Двойная замена
- При двойной замене ионы в соединениях меняются местами, создавая новое соединение.
- AB + CD → AD + CB
Один из инструментов, которые я использовал для обучения своих школьников химическим реакциям, — это Удивительные проекты кухонной химии, которые вы можете построить самостоятельно . Он полон забавных практических занятий, над которыми было здорово поработать.
Лаборатория простых химических реакций
Это чрезвычайно популярный эксперимент, который кажется довольно простым, но когда вы добавляете научные вопросы, он идеально подходит для урока естественных наук в средней школе.
Вам понадобится:
- воздушный шар
- пластиковая бутылка
- уксус
- пищевая сода
Вопросы для подростков, на которые следует ответить перед началом работы:
- Как можно использовать эти материалы для создания реакции?
- Как вы думаете, что произойдет?
Надувание воздушного шара с химической реакцией
Вопросы для подростков, на которые нужно ответить во время и после эксперимента:
- Какие изменения произошли?
- Сколько времени потребовалось для возникновения реакции?
- Что случилось?
- Как долго продолжалась реакция?
- Какие формы материи вы наблюдали во время эксперимента?
- Почему пищевая сода и уксус вступают в реакцию при смешивании?
- Каково химическое уравнение этой реакции?
Эксперименты по химическим изменениям для средней школы
Существует ряд действий, которые можно выполнить, чтобы физически показать, что произошло химическое изменение.Добавьте пару из них к своим урокам естествознания, чтобы помочь своему ученику средней школы понять науку, лежащую в основе химических реакций.
Зубная паста для слона
Дети получают удовольствие, наблюдая, как с помощью перекиси водорода можно создать что-то, что сочится повсюду, благодаря этому эксперименту с зубной пастой в виде слона.
Выращивайте кристаллы
Используйте буру и очистители для труб, чтобы выращивать собственные кристаллы. Хотя здесь показано, как делать хрустальные украшения, на самом деле вы можете сделать все, что захотите, просто придав им форму с помощью устройства для чистки труб.
Расплавление чашки из пеноматериала
Покажите своим детям, как тает поролоновая чашка при контакте с ацетоном.
Сделайте свою собственную лавовую лампу
Изготовление лавовой лампы — это не просто крутой проект для подростков. Это еще и забавный научный эксперимент.
Penny Chemistry
Потускните одни пенни, чтобы увидеть, как медь реагирует на кислород, и очистите другие, чтобы увидеть, как хлористый водород взаимодействует с ацетатом натрия. Довольно крутая копеечная химия.
Наука о вулканах
Кто не любит вулканическую науку? Покажите подросткам, как сочетание уксуса и пищевой соды может вызвать извержение вулкана.
Впечатляющие химические реакции
Ознакомьтесь с 27 наиболее впечатляющими химическими реакциями. Приготовьтесь удивляться!
Как видите, существует множество безопасных и забавных экспериментов, которые вы можете проводить дома со своими старшими детьми, чтобы помочь им узнать о химических изменениях в рамках их изучения химии.
Другие химические эксперименты в средней школе
Инструменты для преподавания химии
Какие ваши любимые эксперименты с химической реакцией в средней школе?ТОП-10 химических реакций, которые можно повторить дома
1. Сила пузырьков
Материалы :
- Пластиковая бутылка
;
150 мл горячей воды;
дрожжи;
сахар;
- Баллон
;
чайная ложка.
Методика эксперимента
- Насыпьте в бутылку три чайные ложки сухих дрожжей и две чайные ложки сахара.
- Медленно налейте в бутылку горячую воду.
- Наденьте баллон на бутылку и подождите полчаса.
Результаты эксперимента
Жидкость начинает пениться, и воздушный шар надувается.
Научное объяснение
Дрожжи — это микроскопический гриб, который потребляет сахар и выделяет углекислый газ.Многочисленные пузырьки этого газа поднимаются на поверхность, в результате чего жидкость вспенивается, а воздушный шар надувается. В химии этот процесс называется брожением. Эта конкретная химическая реакция включает выделение этилового спирта и диоксида углерода:
С₆Н₁₂О₆ → 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ ↑
2. Дым
Материалы :
аммиак;
кислота соляная;
две струны;
две палки.
Методика эксперимента
- Привяжите палочки к струнам.
- Опустите одну струну в склянку с соляной кислотой, а другую — в аммиак. Дайте им впитаться.
- Сложите струны вместе.
Результаты эксперимента
Между ними начинает появляться белый дым.
Научное объяснение
Этот эксперимент основан на образовании хлорида аммония — белых паров, которые вы видите.Соляная кислота выделяет газообразный хлористый водород (HCl). Хлороводород реагирует с аммиаком (NH₃), и хлорид аммония образует белый «дым»:
HCl + NH₃ = NHCl
3. Сажа (горение)
Материалы и инструменты :
свеча;
зажигалка;
нож.
Методика эксперимента
- Зажгите свечу.
- Держите лезвие ножа в центре пламени в течение нескольких секунд.
Результаты эксперимента
Лезвие становится черным.
Научное объяснение
Крошечные частицы углерода, образовавшиеся в результате неполного сгорания парафина из свечи, постепенно покрывают лезвие:
2С₁₈Н₃₈ (парафин) + 55О₂ → 36СО₂ + 38Н₂О
4. Выпуск газа
Материалы и оборудование :
Методика эксперимента
- Наполните стакан водой на 1/3.
- Добавьте чайную ложку пищевой соды и немного уксуса.
- Зажгите спичку и аккуратно опустите ее в стакан, не касаясь смеси.
Результаты эксперимента
Матч погас.
Научное объяснение
Бикарбонат натрия (сода) представляет собой соединение следующих элементов: натрия, водорода, углерода и кислорода.
Реакция между бикарбонатом натрия и уксусом приводит к образованию нестабильной угольной кислоты, которая немедленно разлагается на воду и диоксид углерода.Углекислый газ гасит пламя:
NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂ ↑
5. Уксус разрушающий
Материалы и оборудование :
яичная скорлупа;
уксус;
стекло.
Методика эксперимента
- Положите яичную скорлупу в стакан.
- Наполните стакан уксусом наполовину. Осмотрите содержимое через 12 часов.
Результаты эксперимента
Яичная скорлупа растворяется в уксусе.
Научное объяснение
Уксус — кислое вещество. Он обладает способностью расщеплять несколько веществ, таких как карбонат кальция, содержащийся в яичной скорлупе:
CaCO₃ + 2CH₃COOH → Ca (CH₃COO) ₂ + CO₂ ↑ + H₂O
6. Цветовой эксперимент с жидким аммиаком
Материалы :
Методика эксперимента
Возьмите монету с темным покрытием и залейте ее нашатырным спиртом.
Результаты эксперимента
Раствор станет синим сразу или через несколько минут.
Научное объяснение
Под действием кислорода медь образует сложное соединение с аммиаком.
2Cu + 8NH₃ + 2Н₂О + О₂ → 2 [Cu (NH₃) ₄] (OH) ₂
7. Химический пожар
Материалы :
Методика эксперимента
- Сделайте небольшой холм из кристаллов перманганата калия.
- Сделайте в них углубление и налейте в углубление немного глицерина.
- Если огня нет, добавьте одну-две капли воды.
Результаты эксперимента
Смесь загорается.
Научное объяснение
Перманганат калия и глицерин вступают в реакцию с горением (вспышкой).
14КМnО₄ + 3С₃Н₅ (ОН) ₃ → 7K₂CO₃ + 14MnO₂ + 12H₂O ↑ + 2CO₂ ↑
8.Вулкан
Материалы и инструменты :
Методика эксперимента
- Наполните колбу на 2/3 водой. Добавьте несколько капель жидкости для мытья посуды и пять столовых ложек пищевой соды.
- Разведите лимонную кислоту (рекомендуется 5 столовых ложек на 1,5 стакана воды) в отдельной емкости.
- Тщательно перемешайте смесь в колбе. Медленно налейте в колбу стакан лимонной кислоты.
Результаты эксперимента
Из колбы начинает выливаться пена.
Научное объяснение
Получаем эффект вспенивания пены в процессе реакции нейтрализации. При взаимодействии с щелочью (содой) кислота нейтрализует ее, выделяя углекислый газ, который заставляет смесь вспениваться и заставляет массу вытекать из емкости. Средство для мытья посуды заставляет «лаву» пузыриться сильнее:
Н₃С₆Н₅О₇ + 3NaHCO₃ → Na₃C₆H₅O₇ + 3CO₂ ↑ + 3H₂O
Посмотрите здесь, чтобы узнать, как сделать вулкан, который будет светиться в темноте.
9. Растворение полистирола в ацетоне
Материалы :
Методика эксперимента
- Наденьте перчатки.
- Наполните емкость ацетоном наполовину.
- Опустите небольшие кусочки полистирола в чашу.
Результаты эксперимента
Исчезают кусочки полистирола. Просто так:
Научное объяснение
Полистирол — это пенополистирол, состоящий в основном из воздуха.Вот почему он так хорошо растворяется в ацетоне.
10. Чернила невидимые
Материалы :
лимон;
стекло;
листка бумаги;
свеча;
вода;
ватный тампон.
Методика эксперимента
- Выдавите немного лимонного сока в стакан, добавьте несколько капель воды и хорошо перемешайте.
- Окуните в раствор ватный тампон и напишите им на бумаге. Дайте бумаге высохнуть.
- Подержите над горящей свечой.
Результаты эксперимента
Появляется текст.
Научное объяснение
Лимонный сок содержит кислоту, которая темнеет при высоких температурах.