Захопливі фізико-хімічні експерименти для школярів

П'ять фізико-хімічних дослідів, які наочно відображують значення теоретичних відомостей з хімії та фізики та уміння їх об'єднувати!

Пам'ятаєте мультфільм «Вовка у тридев'ятому царстві»? А саме епізод, в якому головний герой у гостях у Василіс.

Вони створювали справжні казкові диковинки, а взялися пояснювали принцип – не надто цікаво! Чи просто Вовка не був готовий вчитися новому? Отож, демонструючи видовищні експерименти, поясніть, що лише людина, яка володіє відповідними знаннями, може створювати щось вражаюче і принципово нове. І при цьому важливо, щоб за формалізацією чи теорією в учнів не втратилось відчуття дива, що відбувається під час експерименту!

Саме досліди зі зрозумілим влучним поясненням, як працюють відповідні хімічні та фізичні закони, мотивує вивчати школярів такі складні дисципліни, як хімія та фізика.

1. Гарячий лід

Гарячий лід – реакція миттєвої кристалізації попередньо підготовленого розчину з соди, оцту та води. Експеримент дозволяє спостерігати при кімнатній температурі за миттєвим утворенням морозних візерунків з попередньо підготовленої рідини.

Зверніть увагу на те, що обов`язково треба додержуватися відповідних пропорцій та технології підготовки розчину. В інакшому випадку, зберігається вірогідність того, що експеримент з першого разу може не дати очікуванних результатів.

Чому так відбувається:

Сода являє собою кислу сіль, а оцет – слабо активна кислота. При їх взаємодії відбувається хімічна реакція з виділенням вуглекислого газу (це ті бульбашки, які можна також спостерігати при погашенні соди оцтом для тіста).

Утворена в ході реакції речовина називається ацетат натрію. Вона являє собою безбарвні кристали, які легко плавляться при нагріванні з додаванням води. При її випарюванні утворюється прозорий розчин. При різкому охолодженні розчин залишається рідким, а ось при потраплянні сторонніх речовин через пересиченість він стрімко кристалізується.

2. Невидимі чорнила

Чорнила без кольору з'явилися у сиву давнину, про них згадували ще давньогрецькі філософи. І не дивно, значення таких речовин виняткове: за допомогою невидимих оку чорнил можна передавати важливу інформацію, не боячись, що цінні відомості потраплять до рук випадкової людини.

В основі цієї непересічної знахідки, яка cтавала у пригоді багатьом таємним групам обраних - розвідникам та шпигунам, лежать прості закони хімії!

Чому так відбувається:

Вступаючи в хімічну реакцію між собою, певні речовини змінюють колір.

В даному випадку в лимонному соку міститься велика кількість вітаміну C, або аскорбінової кислоти. В результаті їх взаємодії вітамін С окисляється, цим обумовлене проявлення кольору після реакції.

Можна створювати невидимі чорнила ще і з залученням таких складових:

  • картопляний сік чи відвар з рису (крохмаль, який міститься у соку та відварі при реакції з йодом фарбуються у синій колір);
  • молоко та джерело тепла – вогонь на відстані, обігрівач чи праска (при впливі тепла молоко проявляється коричневим кольором);
  • свічка та будь-які фарби на водній основі (напис на папері при фарбуванні поверхні проявиться, бо віск чи парафін створює водонепроникну плівку, яка, відповідно, не фарбується).

3. Кулька-магніт

Кожен малюк знає, що справжній маг може рухати предмети на відстані, а ось кожен учень усвідомлює, що в основі цих навичок лежить знання законів фізики!

Чому таке відбувається:

У звичайному стані ні кулька, ні папір не мають електричного заряду. Потерши об волосся, кулька отримала від'ємний заряд ("-"), а волосся  отримало позитивний заряд ("+"). У природі "+" завжди притягується до "-".

Коли до паперу підносять заряджену кульку, то вона його притягує, оскільки сила тертя на воді незначна, а саме кораблик легкий, то він безперешкодно починає рухатись по напрямку до кульки.

Проводячи експеримент, важливо слідкувати, щоб кулька була на відстані від папірця, при торканні їх заряди урівноважаться.

4. Лавова лампа

Всі не раз бачили у продажі лампи, в середині яких міститься рідина з кольоровими пухирцями, що знаходяться у русі. Таку модель лампи легко зробити власноруч!

Чому таке відбувається:

В основі будь-якого соку міститься вода. Олія з водою не змішується та не розчиняються одна в одній ні ц спокійному стані, ні після змішування. Це пояснюється тим, що ці рідини різні за хімічним зв'язком: олія - малополярна речовина, а вода - це полярний розчинник.

При розчиненні солпадеїну виділяється вуглекислий газ, який підіймається на поверхню. Враховуючи, що він виділяється у соку, він, піднімаючись, захоплює у пухирцях і його.

5. Вогонь у руці

Вогонь - природне диво, на яке можна дивитись безкінечно! А якщо він горить просто у руках, чи можливо таке? Аж дух перехоплює! Зі знанням хімії можна приручити навіть стихію!

Чому таке відбувається:

Мильний розчин при взаємодії з пропаном чи бутаном утворює бульбашки, в середині яких і знаходиться газ. Власне, миючий засіб чи піна для вани за хімічними валастивостями не горять, тому створюють свого роду вогнезахисний прошарок між полум`ям та шкірою руки.

Нюанси досліду: шкіра руки повинна бути добре змочена мильним розчином, треба взяти якнайбільшу пригоршню, робиться це не для захисту. При контакті з сухою шкірою мильна піна швидко лопається, в мокрих же руках вона зберігається довше.

Слідкуйте за тим, щоб мильний розчин знаходився зверху зап`ястка, а не знизу чи збоку, адже в результаті горіння максимальна температура спостерігається саме у верхній частині полум`я.

Важливо! Такий дослід обов'язково треба виконувати за безпосередньої участі дорослих!

Досліди дозволяють зробити таїнство науки ближчим, а навчання цікавішим! Окрім того, при залученні в освітній процес експериментальної частини, в учнів виховується увага, спостережливість та допитливість до пізнання нового!

Матеріали взято з сайту https://naurok.com.ua/journal