Як зацікавити школярів наукою? Як перетворити пояснення складних формул і хімічних реакцій на захопливий процес? Дивуйте дітей видовищними експериментами. Із їхньою допомогою принципи фізичних та хімічних реакцій у природі учні опанують у невимушеному форматі навчання.
Пропоновані майстер-класи зацікавлять школярів як молодших, так і старших класів.
Веселкова троянда
Що знадобиться для досліду:
- троянда білого кольору
- канцелярський ніж
- вода — 400 мл
- різнокольорові харчові барвники — 3 шт
- пластикові посудини — 3 шт
- цукор — 1 чайна ложка
Цей дослід показує принцип живлення рослин. Він може стати в пригоді на уроці з природознавства чи біології або під час створення оригінального подарунка.
Хід експерименту:
Розводимо барвники теплою водою в кожній окремій посудині. Підігріта вода використовується для пришвидшення реакції, а висока концентрація барвників забезпечить стійке зафарбовування квітки.
Додаємо в кожну посудину з розчиненим барвником цукор. Він є консервантом, тому сприяє довшому зберіганню квітки.
Канцелярським ножем обережно розрізаємо стебло троянди на 3 поздовжні частини довжиною приблизно 20–25 см. Кожну з них опускаємо в місткість із розчином відповідного кольору.
Через добу спостерігаємо за результатами фарбування.
Чому таке відбувається
Живлення рослини здійснюється через тоненькі трубки, що розташовані всередині стебла. Саме вони транспортують поживні речовини по всьому її організму.
Через надрізи стебла квітка живиться водою та поглинає розчинені в ній барвники. Що більша площа надрізу, то швидше потрапляє розчин у рослину.
Цей експеримент наочно демонструє не лише біологічний, а й екологічний зміст: усі забруднення довкілля безпосередньо впливають на рослини, потрапляючи в них разом з поживними речовинами.
Яйце дракона
Що знадобиться для досліду:
- куряче яйце
- прозора склянка з водою
- коробка сірників
- свічка
- 2 ложки
- гумка
За допомогою цього простого досліду можна наочно пояснити дітям принципи переломлення світла, а також продемонструвати, що те, що ми бачимо, і що є насправді — інколи не одне й те саме.
Хід експерименту:
Обережно обпалюємо шкаралупу яйця з усіх боків. Звертаємо увагу на те, щоб не залишилося світлих плям. Для зручності можна помістити яйце між двома попередньо скріпленими між собою ложками.
Щойно закопчене яйце опускаємо в склянку з водою і спостерігаємо за оптичним ефектом.
Чому таке відбувається
Після обпалювання яйце вкривається сажею. Це вуглець, він не розчиняється водою, має чорний колір. Однак завдяки тому, що сажа містить тонкий шар повітря, після занурення яйця вона створює своєрідний бар’єр між водою у склянці і шкаралупою, тому відбиває світло.
Ми бачимо чорний колір, коли промені світла повністю поглинаються речовиною. Якщо ж вони цілком відбиваються, ми сприймаємо поверхню дзеркальною.
Саме повітряний бар’єр створює ілюзію прозорої оболонки навколо яйця після його занурення у воду. Причому певні частини яйця ми сприймаємо сріблястими, а певні — темними.
Цей ефект відбувається в результаті переломлення світла під час переходу між середовищами з різною оптичною щільністю (вода, повітря, шкаралупа) і залежить від кута падіння світла. Тому те, що ми бачимо, цілком залежить від кута нашого зору.
Хамелеон
Що знадобиться для досліду:
- прозора склянка
- вода — 500 мл
- сода (NaOH) — 6 г
- цукор (C6H12O6) — 9 г
- концентрований марганцевий розчин (KMnO4) — 50 мл
Увесь навколишній світ — суцільна гігантська лабораторія, в якій щосекунди відбувається незліченна кількість хімічних реакцій, більшість з яких — окисно-відновні. Цей дослід дає змогу наочно продемонструвати їхню етапність.
Хід експерименту:
У 500 мл води додаємо 6 г соди, 9 г цукру та ретельно перемішуємо. У приготовлений розчин вливаємо 50 мл концентрованого розчину марганцівки (що вища концентрація, то яскравіші кольори в процесі хімічної реакції). Ретельно перемішуємо рідину та спостерігаємо, як вона поступово змінює колір.
Чому таке відбувається
Це класична окисно-відновна реакція, в якій розчин змінює колір залежно від зміни ступеня окислення марганцю. Зміщення кольору відбувається внаслідок зміни концентрації різнозаряджених іонів магнію і натрію.
Фокус із барвником
Що знадобиться для досліду:
- сік червонокачанної капусти — 400 мл
- прозорі склянки — 8 шт
- відбілювач, розчин з порошком для випікання, санітайзер, підсолоджена вода, звичайна вода, напій Sprite, оцет, лимонний сік — 8 типів рідин по 100 мл
Чому листя і плоди можуть мати різний колір? Що таке рН та яке його значення в природі? Відповіді на ці запитання надає яскравий експеримент із капустою.
Хід експерименту:
За допомогою соковитискача із червонокачанної капусти отримуємо 400 мл соку. У кожну склянку наливаємо по 100 мл відповідної прозорої рідини (вода, оцет, лимонний сік тощо), додаємо капустяний сік та спостерігаємо за появою забарвлення рідин.
Чому таке відбувається
За кольорове забарвлення рослин відповідають природні пігменти, зокрема, антоціани. Саме їхній високий вміст забезпечує забарвлення рослин у сині, фіолетові та бордові кольори. А їхній відтінок, у свою чергу, залежить від рівня кислотності біологічного середовища.
Усі розчини до експерименту прозорі, але мають різний рівень кислотності. Сік капусти містить велику концентрацію антоціанів та є індикатором, що надає рідині відповідний колір залежно від рівня її рН.
Гарячий лід
Що знадобиться для досліду:
- сода — 440 г
- оцет (80 %) — 500 мл
- вода — 500 мл
- 1 прозора скляна посудина та 1 металева
- ложка
- пальник
- сірники — 1 пачка
- зубочистка
Цей експеримент дає змогу спостерігати за миттєвим утворенням кристалічних візерунків з попередньо підготовленої рідини за кімнатної температури.
Хід експерименту:
Наливаємо оцет у металічну посудину, додаємо соду та залишаємо на годину.
Після цього додаємо в суміш воду, ставимо посудину з розчином на невеликий вогонь на пів години та ретельно весь час перемішуємо рідину. Вона має стати прозорою.
Переливаємо рідину в прозору склянку та охолоджуємо розчин до кімнатної температури, накривши кришкою.
Увага! Ретельно дотримуйтеся пропорцій і технології приготування розчину. Інакше з першого разу експеримент не дасть очікуваних результатів.
Чому таке відбувається
Сода та оцет вступають у хімічну реакцію, у результаті якої виділяється вуглекислий газ та утворюється нова речовина — ацетат натрію. Її структура — безбарвні кристали, які легко плавляться під час нагрівання з додаванням води. У процесі випарювання утворюється прозорий розчин, який зберігає агрегатний стан із пониженням температури. Однак через пересиченість розчину в разі потрапляння в нього сторонніх речовин він стрімко кристалізується.
