Как заинтересовать школьников наукой? Как превратить объяснение сложных формул и химических реакций в увлекательный процесс? Удивляйте детей зрелищными экспериментами. С их помощью принципы физических и химических реакций в природе ученики изучат в непринужденной форме.
Предлагаемые мастер-классы заинтересуют школьников как младших, так и старших классов.
Радужная роза
Что понадобится для опыта:
- роза белого цвета
- канцелярский нож
- вода — 400 мл
- разноцветные пищевые красители — 3 шт
- пластиковые емкости — 3 шт
- сахар — 1 чайная ложка
Этот опыт показывает принцип питания растений. Он может пригодиться на уроке природоведения или биологии либо при создании оригинального подарка.
Ход эксперимента:
Разводим красители теплой водой в каждой отдельной емкости. Подогретая вода используется для ускорения реакции, а высокая концентрация красителей обеспечит устойчивое окрашивание цветка.
Добавляем в каждую емкость с растворенным красителем сахар. Он является консервантом, поэтому способствует долгому хранению цветка.
Канцелярским ножом осторожно разрезаем стебель розы на 3 продольные части длиной приблизительно 20–25 см. Каждую из них опускаем в емкость с раствором соответствующего цвета.
Через сутки наблюдаем за результатами окрашивания.
Почему такое происходит
Питание растения осуществляется через тонкие трубки, расположенные внутри стебля. Именно они транспортируют питательные вещества по всему его организму.
Через надрезы стебля цветок питается водой и поглощает растворенные в ней красители. Чем больше площадь надреза, тем быстрее попадает раствор в растение.
Этот эксперимент наглядно демонстрирует не только биологический, но и экологический смысл: все загрязнения окружающей среды непосредственно влияют на растения, попадая в них вместе с питательными веществами.
Яйцо дракона
Что понадобится для опыта:
- куриное яйцо
- прозрачный стакан с водой
- коробка спичек
- свеча
- 2 ложки
- резинка
С помощью этого простого опыта можно наглядно объяснить детям принципы преломления света, а также продемонстрировать, что то, что мы видим, и что есть на самом деле — иногда не одно и то же.
Ход эксперимента:
Осторожно обжигаем скорлупу яйца со всех сторон. Обращаем внимание на то, чтобы не осталось светлых пятен. Для удобства можно поместить яйцо между двумя предварительно скрепленными между собой ложками.
Свежезакопченное яйцо опускаем в стакан с водой и наблюдаем за оптическим эффектом.
Почему такое происходит
После обжигания яйцо покрывается сажей. Это углерод, он черного цвета и не растворяется водой. Однако благодаря тому, что сажа содержит тонкий слой воздуха, после погружения яйца она создает своеобразный барьер между водой в стакане и скорлупой, поэтому отражает свет.
Мы видим черный цвет, когда лучи света полностью поглощаются веществом. Если же они полностью отражаются, мы воспринимаем поверхность зеркальной.
Именно воздушный барьер создает иллюзию прозрачной оболочки вокруг яйца после его погружения в воду. Причем определенные части яйца мы воспринимаем серебристыми, а определенные — темными.
Этот эффект происходит в результате преломления света при переходе между средами с разной оптической плотностью (вода, воздух, скорлупа) и зависит от угла падения света. Поэтому то, что мы видим, полностью зависит от угла нашего зрения.
Хамелеон
Что понадобится для опыта:
- прозрачный стакан
- вода — 500 мл
- сода (NaOH) — 6 г
- сахар (C6H12O6) — 9 г
- концентрированный марганцевый раствор (KMnO4) — 50 мл
Весь окружающий мир — сплошная гигантская лаборатория, в которой каждую секунду происходит бесчисленное количество химических реакций, большинство из которых — окислительно-восстановительные. Этот опыт позволяет наглядно продемонстрировать их этапность.
Ход эксперимента:
В 500 мл воды добавляем 6 г соды, 9 г сахара и тщательно перемешиваем. В приготовленный раствор вливаем 50 мл концентрированного раствора марганцовки (чем выше концентрация, тем ярче цвета в процессе химической реакции). Тщательно перемешиваем жидкость и наблюдаем, как она постепенно меняет цвет.
Почему такое происходит
Это классическая окислительно-восстановительная реакция, в которой раствор меняет цвет в зависимости от изменения степени окисления марганца. Смещение цвета происходит вследствие изменения концентрации разнозаряженных ионов магния и натрия.
Фокус с красителем
Что понадобится для опыта:
- сок краснокачанной капусты — 400 мл
- прозрачные стаканы — 8 шт
- отбеливатель, раствор с порошком для выпечки, санитайзер, подслащенная вода, обычная вода, напиток Sprite, уксус, лимонный сок — 8 типов жидкостей по 100 мл
Почему листья и плоды могут иметь разный цвет? Что такое рН и каково его значение в природе? Ответы на эти вопросы дает яркий эксперимент с капустой.
Ход эксперимента:
С помощью соковыжималки из краснокачанной капусты получаем 400 мл сока. В каждый стакан наливаем по 100 мл соответствующей прозрачной жидкости (вода, уксус, лимонный сок и т.д.), добавляем капустный сок и наблюдаем за появлением окраски жидкостей.
Почему такое происходит
За цветную окраску растений отвечают природные пигменты, в частности, антоцианы. Именно их высокое содержание обеспечивает окраску растений в синие, фиолетовые и бордовые цвета. А их оттенок, в свою очередь, зависит от уровня кислотности биологической среды.
Все растворы до эксперимента прозрачные, но у них разный уровень кислотности. Сок капусты содержит большую концентрацию антоцианов и является индикатором, придающим жидкости соответствующий цвет в зависимости от ее уровня рН.
Горячий лед
Что понадобится для опыта:
- сода — 440 г
- уксус (80 %) — 500 мл
- вода — 500 мл
- 1 прозрачная стеклянная емкость и 1 металлическая
- ложка
- горелка
- спички — 1 пачка
- зубочистка
Этот эксперимент позволяет наблюдать за мгновенным образованием кристаллических узоров из предварительно подготовленной жидкости при комнатной температуре.
Ход эксперимента:
Наливаем уксус в металлическую емкость, добавляем соду и оставляем на час.
После этого добавляем в смесь воду, ставим емкость с раствором на небольшой огонь на полчаса и тщательно все время перемешиваем жидкость. Она должна стать прозрачной.
Переливаем жидкость в прозрачный стакан и охлаждаем раствор до комнатной температуры, накрыв крышкой.
Внимание! Тщательно придерживайтесь пропорций и технологии приготовления раствора. Иначе с первого раза эксперимент не даст ожидаемых результатов.
Почему такое происходит
Сода и уксус вступают в химическую реакцию, в результате которой выделяется углекислый газ и образуется новое вещество — ацетат натрия. Его структура — бесцветные кристаллы, которые легко плавятся при нагревании с добавлением воды. В процессе выпаривания образуется прозрачный раствор, который сохраняет агрегатное состояние с понижением температуры. Однако из-за сверхнасыщенности раствора в случае попадания в него посторонних веществ он стремительно кристаллизируется.
