Описание химических опытов. Домашние химические опыты для детей

Такая сложная, но интересная наука, как химия, всегда вызывает у школьников неоднозначную реакцию. Ребятам интересны опыты, в результате которых получаются вещества ярких цветов, выделяются газы или выпадают осадки. А вот сложные уравнения химических процессов писать любят лишь единицы из них.

Значимость занимательных опытов

По современным федеральным стандартам в общеобразовательных школах введена Такой предмет программы, как химия, также не остался без внимания.

В рамках изучения сложных превращений веществ и решения практических задач юный химик на практике оттачивает свои умения и навыки. Именно в ходе необычных опытов учитель формирует у своих воспитанников интерес к предмету. Но на обычных уроках педагогу трудно найти достаточное количество свободного времени для нестандартных экспериментов, а проводить для детей просто некогда.

Чтобы исправить это, были придуманы дополнительные элективные и факультативные курсы. Кстати, многие ребята, которые в 8-9 классах увлекаются химией, в будущем становятся врачами, фармацевтами, учеными, ведь на таких занятиях юный химик получает возможность самостоятельно проводить эксперименты и делать по ним выводы.

Какие курсы связаны с занимательными химическими опытами?

В былые времена химия для детей была доступна только с 8-го класса. Никаких специальных курсов или внеурочных занятий химической направленности детям не предлагалось. По сути, работа с одаренными детьми по химии просто отсутствовала, что негативно отражалось и на отношении школьников к данной дисциплине. Ребята боялись и не понимали сложных химических реакций, допускали ошибки в написании ионных уравнений.

В связи с реформированием современной системы образования ситуация изменилась. Теперь в образовательных учреждениях предлагаются и в младших классах. Ребята с удовольствием проделывают те задания, которые им предлагает учитель, учатся делать выводы.

Факультативные курсы, связанные с химией, помогают ученикам старших классов получить навыки работы с лабораторным оборудованием, а придуманные для младших школьников содержат яркие, показательные химические опыты. Например, дети изучают свойства молока, знакомятся с теми веществами, которые получаются при его скисании.

Опыты, связанные с водой

Занимательная химия для детей интересна, когда в ходе опыта они видят необычный результат: выделение газа, яркий цвет, необычный осадок. Такое вещество, как вода, считается идеальным для проведения разнообразных занимательных химических опытов для школьников.

Например, химия для детей 7 лет может начинаться со знакомства с ее свойствами. Учитель рассказывает детям о том, что большая часть нашей планеты покрыта водой. Педагог сообщает воспитанникам и о том, что в арбузе ее более 90 процентов, а в человеке - около 65-70 %. Рассказав школьникам о том, как важна вода для человека, можно предложить им некоторые интересные эксперименты. При этом стоит подчеркнуть «волшебность» воды, чтобы заинтриговать школьников.

Кстати, в этом случае стандартный набор химии для детей не предполагает какого-то дорогостоящего оборудования - вполне можно ограничиться доступными приборами и материалами.

Опыт «Ледяная игла»

Приведем пример такого несложного и тоже время интересного эксперимента с водой. Это сооружение ледяной скульптуры - "иглы". Для эксперимента потребуется:

• вода;
• поваренная соль;
• кубики льда.

Продолжительность эксперимента - 2 часа, поэтому на обычном уроке подобный эксперимент не провести. Для начала нужно в форму для льда залить воду, поставить в морозильную камеру. Через 1-2 часа, после того как вода превратится в лед, занимательная химия может продолжаться. Для опыта потребуется 40-50 готовых кубиков льда.

Вначале дети должны разложить на столе 18 кубиков в виде квадрата, оставив в центре свободное место. Далее их, предварительно посыпая поваренной солью, аккуратно прикладывают друг к другу, склеивая таким образом между собой.

Постепенно соединяются все кубики, и в итоге получается толстая и длинная «игла» изо льда. Чтобы сделать ее, достаточно 2 чайных ложек поваренной соли и 50 небольших кусочков льда.

Можно, подкрасив воду, сделать ледяные скульптуры разноцветными. А в результате такого несложного опыта химия для детей 9 лет становится понятной и увлекательной наукой. Можно поэкспериментировать, склеив кубики льда в виде пирамидки или ромба.

Эксперимент «Торнадо»

Данный опыт не потребует специальных материалов, реактивов и инструментов. Сделать его ребята смогут за 10-15 минут. Для эксперимента запасемся:

• пластиковой прозрачной бутылкой с крышкой;
• водой;
• средством для мытья посуды;
• блестками.

Бутылку нужно наполнить на 2/3 обычной водой. Затем добавляем в нее 1-2 капли средства для мытья посуды. Спустя 5-10 секунд в бутылку насыпаем пару щепоток блесток. Плотно закручиваем крышку, переворачиваем бутылку дном вверх, держа за горлышко, и крутим по часовой стрелке. Затем останавливаем и смотрим на получившийся вихрь. До того момента, как "торнадо" заработает, придется прокрутить бутылку 3-4 раза.

Почему возникает "торнадо" в обычной бутылке?

При совершении ребенком круговых движений возникает вихрь, сходный с торнадо. Вращение воды вокруг центра происходит благодаря действию центробежной силы. Учитель рассказывает детям о том, насколько страшны торнадо в природе.

Подобный опыт абсолютно безопасен, но после него химия для детей становится по-настоящему сказочной наукой. Для того чтобы эксперимент был более ярким, можно использовать красящее вещество, например, перманганат калия (марганцовку).

Эксперимент «Мыльные пузыри»

Хотите рассказать детям, что такое занимательная химия? Программы для детей не позволяют учителю уделять на уроках должное внимание опытам, на это просто нет времени. Значит, займемся этим факультативно.

Ученикам младших классов данный эксперимент принесет массу положительных эмоций, а сделать его можно за несколько минут. Нам потребуется:

• жидкое мыло;
• баночка;
• вода;
• тонкая проволока.

В баночке смешиваем одну часть жидкого мыла с шестью частями воды. Загибаем конец небольшого отрезка проволоки в виде кольца, Опускаем его в мыльную смесь, аккуратно вытаскиваем и выдуваем из формы красивый мыльный пузырь собственного изготовления.

Для данного эксперимента подходит только проволока, не имеющая нейлонового слоя. Иначе выдуть мыльные пузыри дети не смогут.

Для того чтобы ребятам было интереснее, можно добавить в мыльный раствор пищевой краситель. Можно устроить мыльные соревнования между школьниками, тогда химия для детей станет настоящим праздником. Учитель таким образом знакомит ребят с понятием растворов, растворимости и поясняет причины появления пузырей.

Занимательный опыт «Вода из растений»

Для начала педагог поясняет, насколько важна вода для клеток в живых организмах. Именно с помощью нее происходит транспортировка питательных веществ. Учитель отмечает, что в случае недостаточного количества воды в организме все живое погибает.

Для эксперимента потребуется:

• спиртовка;
• пробирки;
• зеленые листочки;
• держатель для пробирки;
• сульфат меди (2);
• химический стакан.

Данный эксперимент потребует 1,5-2 часа, но в результате химия для детей будет проявлением чуда, символом волшебства.

Зеленые листочки помещают в пробирку, закрепляют ее в держателе. В пламени спиртовки 2-3 раза нужно обогреть всю пробирку, а затем это делают только с той частью, где находятся зеленые листья.

Стакан следует разместить так, чтобы газообразные вещества, выделяющиеся в пробирке, попадали в него. Как только нагревание будет завершено, к капле полученной внутри стакана жидкости, добавляем крупинки белого безводного сульфата меди. Постепенно белый цвет исчезает, и сульфат меди становится голубого либо синего цвета.

Данный опыт приводит детей в полный восторг, ведь на их глазах меняется окраска веществ. В заключение опыта преподаватель рассказывает детям о таком свойстве, как гигроскопичность. Именно благодаря своей способности впитывать водяной пар (влагу), белый сульфат меди меняет свой цвет на синюю окраску.

Эксперимент «Волшебная палочка»

Данный эксперимент подходит для вводного занятия элективного курса по химии. Предварительно из нужно сделать заготовку в форме звезды и пропитать ее в растворе фенолфталеина (индикатора).

В ходе самого эксперимента прикрепленная к "волшебной палочке" звезда сначала погружается в раствор щелочи (к примеру, в раствор гидроксида натрия). Дети видят, как за считанные секунды у нее меняется окраска и появляется яркий малиновый цвет. Далее окрашенную форму помещают в раствор кислоты (для эксперимента оптимальным будет применение раствора соляной кислоты), и малиновая окраска пропадает - звездочка снова становится бесцветной.

Если опыт проводят для малышей, в ходе эксперимента учитель рассказывает «химическую сказку». Например, героем сказки может стать любознательный мышонок, который хотел узнать, почему в волшебной стране так много ярких цветов. Для учеников 8-9 классов педагог вводит понятие «индикатор» и отмечает, какими индикаторами можно определить кислотную среду, а какие вещества нужны для определения щелочной среды растворов.

Опыт «Джин из бутылки»

Данный эксперимент демонстрирует сам педагог, пользуясь специальным вытяжным шкафом. Опыт базируется на специфических свойствах концентрированной азотной кислоты. В отличие от многих кислот, концентрированная азотная способна вступать в химическое взаимодействие с металлами, расположенными в после водорода (за исключением платины, золота).

В пробирку нужно налить ее и добавить туда же кусочек медной проволоки. Под вытяжкой пробирка обогревается, и дети наблюдают появление паров «рыжего джина».

Для учеников 8-9 классов педагог пишет уравнение химической реакции, выделяет признаки ее протекания (изменение окраски, появление газа). Данный опыт не подходит для демонстрации вне стен школьного химического кабинета. По правилам техники безопасности, он предполагает применение так как пары оксида азота («бурого газа») представляют для детей опасность.

Домашние опыты

Для того чтобы подогреть интерес у школьников к химии, можно предложить домашний эксперимент. Например, провести опыт по выращиванию кристаллов поваренной соли.

Ребенок должен приготовить насыщенный раствор поваренной соли. Затем в него поместить тонкую веточку, и, по мере испарения из раствора воды, на веточке будут «расти» кристаллы поваренной соли.

Банку с раствором нельзя встряхивать или поворачивать. А когда через 2 недели кристаллы вырастут, палочку нужно очень осторожно вынуть из раствора и обсушить. А затем при желании можно покрыть изделие бесцветным лаком.

Заключение

В школьной программе нет более интересного предмета, чем химия. Но для того чтобы дети не боялись этой сложной науки, учитель должен уделять в своей работе достаточное времени занимательным опытам и необычным экспериментам.

Именно практически навыки, которые формируются в ходе такой работы, и помогут стимулировать интерес к предмету. А в младших классах занимательные опыты рассматриваются по ФГОСам как самостоятельная проектная и исследовательская деятельность.

Кто любил в школе лабораторные работы по химии? Интересно, ведь, было смешивать что-то с чем-то и получать новую субстанцию. Правда, не всегда получалось так, как было описано в учебнике, но по этому поводу никто не страдал, не так ли? Главное, чтобы что-то происходило, и мы это видели прямо перед собой.

Если в реальной жизни вы — не химик и не сталкиваетесь с куда более сложными опытами каждый день на работе, тогда эти эксперименты, которые можно провести в домашних условиях, вас точно позабавят, как минимум.

Лава-лампа

Для опыта нужно:
— Прозрачная бутылка или ваза
— Вода
— Подсолнечное масло
— Пищевой краситель
— Несколько шипучих таблеток «Супрастина»

Смешиваем воду с пищевым красителем, заливаем подсолнечное масло. Перемешивать не нужно, да у вас и не получится. Когда будет видна чёткая линия между водой и маслом, бросаем в ёмкость пару таблеток «Супрастина». Смотрим на потоки лавы.

Так как плотность масла ниже плотности воды, оно остаётся на поверхности, с шипучая таблетка создаёт пузыри, которые выносят воду к поверхности.

Зубная паста для слона

Для опыта нужно:
— Бутылка
— Небольшая чашка
— Вода
— Моющее средство для посуды или жидкое мыло
— Перекись водорода
— Быстродействующие пищевые дрожжи
— Пищевой краситель

Смешиваем в бутылке жидкое мыло, перекись водорода и пищевой краситель. В отдельной чашке разбавляем дрожжи водой и заливаем получившуюся смесь в бутылку. Смотрим на извержение.

Дрожжи выделяют кислород, который вступает в реакцию с водородом и выталкивается наружу. Из-за мыльной пены получается плотная масса, извергающаяся из бутылки.

Горячий лёд

Для опыта нужно:
— Ёмкость для нагревания
— Прозрачный стеклянный стакан
— Плита
— 200 г пищевой соды
— 200 мл уксусной кислоты или 150 мл её концентрата
— Кристализированная соль

Смешиваем в кастрюле уксусную кислоту и соду, ждём когда смесь перестанет шипеть. Включаем плиту и выпариваем лишнюю влагу, пока на поверхности не появится маслянистая плёнка. Получившийся раствор переливаем в чистую ёмкость и остужаем до комнатной температуры. После чего добавляем кристалик соды и смотрим, как вода «замерзает», а ёмкость становится горячей.

Нагретые и смешанные уксус и сода образуют ацетат натрия, который при плавлении становится водным раствором ацетата натрия. При добавлении в него соли он начинает кристализироваться и выделять тепло.

Радуга в молоке

Для опыта нужно:
— Молоко
— Тарелка
— Жидкий пищевой краситель нескольких цветов
— Ватная палочка
— Моющее средство

Наливаем молоко в тарелку, капаем красителями в нескольких местах. Смачиваем ватную палочку в моющем средстве, опускаем в тарелку с молоком. Смотрим радугу.

В жидкой части находится взвесь капелек жира, которые соприкасаясь с моющим средством расщепляются и устремляются от введённой палочки во все стороны. А правильный круг образуется из-за поверхностного натяжения.

Дым без огня

Для опыта нужно:
— Гидроперит
— Анальгин
— Ступка и пестик (можно заменить керамической чашкой и ложкой)

Эксперимент лучше делать в хорошо проветриваемом помещении.
Измельчаем таблетки гидроперита до порошка, то же самое делаем с анальгином. Смешиваем получившиеся порошки, немного ждём, смотрим, что получится.

Во время реакции образуются сероводород, вода и кислород. Это приводит к частичному гидролизу с отщеплением метиламина, который взаимодействует с сероводородом, взвесь его мелких кристалликов которого и напоминает дым.

Фараонова змея

Для опыта нужно:
— Глюконат кальция
— Сухое горючее
— Спички или зажигалка

Кладём на сухое горючее несколько таблеток глюконата кальция, поджигаем. Смотрим на змей.

Глюконат кальция разлагается при нагревании, что приводит к увеличению объёма смеси.

Неньютоновская жидкость

Для опыта нужно:

— Миска для смешивания
— 200 г кукурузного крахмала
— 400 мл воды

Постепенно добавляем воду в крахмал и размешиваем. Постарайтесь сделать так, чтобы смесь стала однородной. Теперь попробуйте скатать шарик из получившейся массы и удержать его.

Так называемая неньютоновская жидкость при быстром взаимодействии ведёт себя как твердое тело, а при медленном - как жидкость.

Мой личный опыт преподавания химии показал, что такую науку, как химию, очень тяжело изучать без каких-либо первоначальных сведений и практики. Школьники очень часто запускают этот предмет. Лично наблюдала, как ученик 8 класса при слове «химия» начинал морщиться, словно съел лимон.

Позже выяснилось, что из-за нелюбви и непонимания предмета, школу он прогуливал втайне от родителей. Конечно, школьная программа составлена таким образом, что учитель должен дать на первых уроках химии много теории. Практика как бы отходит на второй план именно в тот момент, когда школьник еще не может самостоятельно осознать, нужен ли это предмет ему в дальнейшем. В первую очередь это связано с лабораторным оснащением школ. В больших городах в настоящее время с реактивами и приборами дело обстоит лучше. Что касается провинции, то, как и 10 лет назад, так и в настоящее время, во многих школах нет возможности проводить лабораторные занятия. А ведь процесс изучения и увлечения химией, также как и другими естественными науками, обычно начинается с опытов. И это неслучайно. Многие знаменитые химики, такие как Ломоносов, Менделеев, Парацельс, Роберт Бойль, Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри (всех этих исследователей школьники изучают также и на уроках физики) уже с детства начинали экспериментировать. Великие открытия этих великих людей были сделаны именно в домашних химических лабораториях, поскольку занятия химией в институтах было доступно только людям с достатком.

И, конечно, самое главное — это заинтересовать ребенка и донести ему, что химия окружает нас повсюду, поэтому процесс ее изучения может быть очень увлекательным. Здесь на помощь придут домашние химические опыты. Наблюдая такие эксперименты, можно в дальнейшем искать объяснение, почему происходит так, а не иначе. А, когда на школьных уроках юный исследователь столкнется с подобными понятиями, объяснения учителя ему будут более понятны, так как у него уже будет свой собственный опыт проведения домашних химических экспериментов и полученные знания.

Очень важно начинать изучение естественных наук с обычных наблюдений и примеров из жизни, которые, как вы считаете, будут наиболее удачными для вашего ребенка. Вот некоторые из них. Вода-это химическое вещество, состоящее из двух элементов, а также газов растворенных в ней. Человек тоже содержит воду. Известно, что там, где нет воды, нет и жизни. Без пищи человек может прожить около месяца, а без воды - всего лишь несколько суток.

Речной песок – это не что иное, как оксид кремния, а также основное сырье для производства стекла.

Человек сам того не подозревает и осуществляет химические реакции каждую секунду. Воздух, который мы вдыхаем, это смесь газов — химических веществ. В процессе выдыхания выделяется еще одно сложное вещество — диоксид углерода. Можно сказать, что мы сами это химическая лаборатория. Можно объяснить ребенку, что мытье рук мылом это тоже химический процесс воды с мылом.

Ребёнку постарше, который, например, уже начал изучать химию в школе можно объяснить, что в организме человека можно обнаружить практически все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. В живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет какую-то биологическую функцию.

Химия-это и лекарства, без которых в настоящее время многие люди не могут прожить и дня.

Растения тоже содержат химическое вещество хлорофилл, которое придает листочку зеленый цвет.

Приготовление пищи — это сложные химические процессы. Здесь можно привести пример того, как поднимается тесто при добавлении дрожжей.

Один из вариантов, как заинтересовать ребенка химией — это взять отдельного выдающегося исследователя и прочитать историю его жизни или посмотреть обучающий фильм про него (сейчас доступны такие фильмы про Д. И. Менделеева, Парацельса, М.В. Ломоносова, Бутлерова).

Многие полагают, что настоящая химия это вредные вещества, экспериментировать с ними опасно, тем более в домашних условиях. Есть много очень увлекательных опытов, которые вы сможете провести со своим ребёнком, не навредив здоровью. И эти домашние химические опыты будут не менее увлекательные и поучительные, чем те, которые идут с взрывами, едкими запахами и клубами дыма.

Некоторые родители опасаются также проводить дома химические опыты из-за их сложности или отсутствия необходимого оборудования и реактивов. Оказывается, что можно обойтись подручными средствами и теми веществами, которые есть у каждой хозяйки на кухне. Их можно купить в ближайшем бытовом магазине или аптеке. Пробирки для проведения домашних химических опытов можно заменить флакончиками от таблеток. Для хранения реактивов можно пользоваться стеклянными банками, например, от детского питания или майонеза.

Стоит помнить, что посуда с реактивами должна иметь этикетку с надписью и быть плотно закрыта. Иногда пробирки нужно нагреть. Чтобы не держать ее в руках при нагревании и не обжечься, можно соорудить такое устройство с помощью бельевой прищепки или куска проволоки.

Также необходимо выделить несколько стальных и деревянных ложечек для перемешивания.

Штатив для держания пробирок можно сделать самим, просверлив в бруске сквозные отверстия.

Для фильтрования полученных веществ вам понадобиться бумажный фильтр. Сделать его очень легко согласно приведенной здесь схеме.

Для детишек, которые еще не ходят в школу или обучаются в младших классах, постановка домашних химических опытов с родителями будет своеобразной игрой. Скорее всего, объяснить какие-то отдельные законы и реакции еще не удастся такому юному исследователю. Однако, возможно, именно такой эмпирический способ открытия окружающего мира, природы, человека, растения через опыты заложит фундамент для изучения естественных наук в дальнейшем. Можно даже устраивать своеобразные конкурсы в семье — у кого опыт получится более удачным и затем демонстрировать их на семейных праздниках.

Независимо от возраста ребенка и его способности читать и писать, советую завести лабораторный журнал, в который можно записывать эксперименты или зарисовывать. Настоящий химик обязательно записывает план работы, список реактивов, зарисовывает приборы и описывает ход работы.

Когда вы вместе с ребенком только начнете изучать эту науку о веществах и проводить домашние химические опыты, первое, что нужно помнить это безопасность.

Для этого нужно следовать следующим правилам безопасности:

2. Лучше выделить отдельный стол для проведения химических опытов в домашних условиях. Если у вас дома не найдется отдельного стола, то опыты лучше проводить на стальном или железном подносе или поддоне.

3. Необходимо обзавестись тонкими и толстыми перчатками (их продают в аптеке или в хозяйственно магазине).

4. Для проведения химических экспериментов лучше всего купить лабораторный халат, но также можно вместо халата использовать плотный фартук.

5. Лабораторная посуда не должна в дальнейшем использоваться для еды.

6. В домашних химических опытах не должно быть жестокого отношения с животными и нарушения экологической системы. Кислотные химические отходы нужно нейтрализовать содой, а щелочные — уксусной кислотой.

7. Если хочешь проверить запах газа, жидкости или реактива, никогда не подноси сосуд прямо к лицу, а, удерживая его на некотором расстоянии, направь, помахивая рукой, воздух над сосудом по направлению к себе и одновременно нюхай воздух.

8. Всегда используй в домашних опытах реактивы в небольшом количестве. Избегай оставлять реактивы в посуде без соответствующей надписи (этикетки) на склянке, из которой должно быть ясно, что находится в склянке.

Начинать изучение химии следует с простых химических экспериментов в домашних условиях, позволяющих ребенку освоить основные понятия. Серия опытов 1-3 позволяют ознакомиться с основными агрегатными состояниями веществ и свойствами воды. Для начала ребенку-дошкольнику вы можете показать, как растворяется в воде сахар и соль, сопроводив это объяснением, что вода универсальный растворитель и является жидкостью. Сахар или соль — твердые вещества, растворяющиеся в жидкости.

Опыт № 1 «Потому что — без воды и ни туды и ни сюды»

Вода-это жидкое химическое вещество, состоящее из двух элементов, а также газов, растворенных в ней. Человек тоже содержит воду. Известно, что там, где нет воды, нет и жизни. Без пищи человек может прожить около месяца, а без воды — всего лишь несколько суток.

Реактивы и оборудование: 2 пробирки, сода, лимонная кислота, вода

Эксперимент: Взять две пробирки. Насыпать в них в равных количествах соду и лимонную кислоту. Затем в одну из пробирок налить воды, а в другую нет. В пробирке, в которой вода была налита вода стал выделяться углекислый газ. В пробирке без воды — ничего не изменилось

Обсуждение: Данный эксперимент объясняет тот факт, что без воды невозможны многие реакции и процессы в живых организмах, а также вода ускоряет многие химические реакции. Школьникам можно объяснить, что произошла обменная реакция, в результате которой выделился углекислый газ.

Опыт № 2 «Что растворено в водопроводной воде»

Реактивы и оборудование: прозрачный стакан, водопроводная вода

Эксперимент: Налить в прозрачный стакан водопроводную воду и поставить ее в теплое место на час. Через час вы увидите на стенках стакана осевшие пузырьки.

Обсуждение: Пузырьки – это не что иное как газы, растворенные в воде. В холодной воде газы растворяются лучше. Как только вода становится теплой, газы перестают растворяться и оседают на стенки. Подобный домашний химический опыт позволяет также познакомить ребенка с газообразным состояние вещества.

Опыт № 3 «Что растворено в минеральной воде или вода — универсальный растворитель»

Реактивы и оборудование: пробирка, минеральная вода, свеча, лупа

Эксперимент: Налить в пробирку минеральную воду и медленно выпаривать ее над пламенем свечи (опыт можно делать на плите в кастрюле, но кристаллы будут хуже видны). По мере испарения воды на стенках пробирка останутся мелкие кристаллы, все они разной формы.

Обсуждение: Кристаллы – это соли, растворенные в минеральной воде. У них разная форма и размер, так как каждый кристаллик носит свою химическую формулу. С ребенком, который уже начал изучать химию в школе, можно почитать этикетку на минеральной воде, где указан ее состав и написать формулы соединений, содержащихся в минеральной воде.

Опыт № 4 «Фильтрование воды, смешанной с песком»

Реактивы и оборудование: 2 пробирки, воронка, бумажный фильтр, вода, речной песок

Эксперимент: Налить в пробирку воду и опустить туда немного речного песка, перемешать. Затем по схеме описанной выше сделать фильтр из бумаги. Вставить сухую чистую пробирку в штатив. Медленно выливать смесь песка с водой через воронку с бумажным фильтром. Речной песок останется на фильтре, а в штативной пробирке вы получите чистую воду.

Обсуждение: Химический опыт позволяет показать, что существуют вещества, не растворяющееся в воде, например, речной песок. Также опыт знакомит с одним из метод очистки смесей веществ от примесей. Здесь можно внести понятия чистые вещества и смеси, которые даются в учебнике химия 8 класса. В данном случае смесью является песок с водой, чистым веществом — фильтрат, речной песок – это осадок.

Процесс фильтрования (описывается в 8 классе) применяют здесь для разделения смеси воды с песком. Чтобы разнообразить изучение данного процесса, можно немного углубиться в историю очистки питьевой воды.

Процессы фильтрования применялись еще в 8-7 веках до н.э. в государстве Урарту (ныне это территории Армении) для очистки питьевой воды. Её жители осуществили постройку водопроводной системы с применением фильтров. В качестве фильтров использовали плотную ткань и древесный уголь. Подобные системы из переплетённых водосточных труб, глиняных каналов, снабженные фильтрами были и на территории древнего Нила у древних египтян, греков и римлян. Воду пропускали через такой фильтр нескскали через такой фильтр несколько раз, в конечном итоге доболько раз, в конечном итоге добиваясь наилучшего качества воды.

Одним из самых интересных опытов является выращивание кристаллов. Опыт очень нагляден и дает представление о многих химических и физических понятиях.

Опыт № 5 «Выращиваем кристаллы сахара»

Реактивы и оборудование: два стакана воды; сахар - пять стаканов; деревянные шпажки; тонкая бумага; кастрюля; прозрачные стаканчики; пищевой краситель (пропорции сахара и воды можно уменьшить).

Эксперимент: Опыт следует начинать с приготовления сахарного сиропа. Берем кастрюлю, выливаем в нее 2 стакана воды и 2,5 стакана сахара. Ставим на средний огонь и, помешивая, растворяем весь сахар. В получившийся сироп высыпаем оставшиеся 2,5 стакана сахара и варим до полного растворения.

Теперь приготовим зародыши кристаллов – палочки. Небольшое количество сахара рассыпаем на бумажке, затем обмакнем палочку в получившейся сироп, и обваляем ее в сахаре.

Берем бумажки и протыкаем шпажкой дырочку посередине таким образом, чтобы бумажка плотно прилегала к шпажке.

Затем разливаем горячий сироп по прозрачным стаканам (важно, чтобы стаканы были прозрачными — так процесс созревания кристаллов будет более увлекателен и нагляден). Сироп должен быть горячим, иначе кристаллы не будут расти.

Можно сделать цветные сахарные кристаллы. Для этого в получившейся горячий сироп добавляют немного пищевого красителя и размешивают его.

Кристаллы будут расти по-разному, некоторые быстро, а некоторым может понадобиться больше времени. По окончании опыта получившиеся леденцы ребенок может съесть, если у него нет аллергии на сладкое.

Если у вас нет деревянных шпажек, то опыт можно повести с обычными нитками.

Обсуждение: Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Кристаллическими считаются вещества, атомы которых расположены регулярно, так что образуют правильную трёхмерную решётку, называемую кристаллической. Кристаллам ряда химических элементов и их соединений присущи замечательные механические, электрические, магнитные и оптические свойства. Например, алмаз – природный кристалл и самый твердый и редкий минерал. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Существует три способа образования кристаллов: кристаллизация из расплава, из раствора и из газовой фазы. Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды (ведь вода – это расплавленный лёд). Пример кристаллизации из раствора в природе – выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. В данном случае, при выращивании кристаллов в домашних условиях мы имеем дело с наиболее распространённым способам искусственного выращивания — кристаллизация из раствора. Кристаллы сахара растут из насыщенного раствора при медленном испарении растворителя – воды или при медленном понижении температуры.

Следующий опыт позволяет получить в домашних условиях один из самых полезных для человека кристаллических продуктов — кристаллический йод. Перед проведением опыта советую посмотреть вместе с ребенком небольшой фильм «Жизнь замечательных идей. Умный йод». Фильм дает представление о пользе йода и необычной истории его открытия, которая надолго запомниться юному исследователю. А интересна она тем, что первооткрывателем йода была обыкновенная кошка.

Французский ученый Бернар Куртуа в годы наполеоновских войн заметил, что в продуктах, получаемых из золы морских водорослей, которые выбрасывались на берег Франции, находится какое-то вещество, которое разъедает железные и медные сосуды. Но ни сам Куртуа, ни его помощники не знали, как выделить это вещество из золы водорослей. Ускорению открытия помог случай.

На своем небольшом заводе по производству селитры в г. Дижоне Куртуа собирался провести несколько опытов. На столе стояли сосуды, в одном из которых была настойка морских водорослей на спирту, а в другом — смесь серной кислоты с железом. На плечах у ученого сидела его любимая кошка.

В дверь постучали, и напуганная кошка спрыгнула и убежала, хвостом смахнув колбы на столе. Сосуды разбились, содержимое смешалось, и внезапно началась бурная химическая реакция. Когда небольшое облачко из паров и газов осело, удивленный ученый увидел на предметах и обломках какой-то кристаллический налет. Куртуа начал его исследовать. Кристаллы никому до этого неизвестного вещества получили название «йод».

Так был открыт новый элемент, а домашняя кошка Бернара Куртуа вошла в историю.

Опыт № 6 «Получение кристаллов йода»

Реактивы и оборудование: настойкой аптечного йода, вода, стакан или цилиндр, салфетка.

Эксперимент: Смешиваем воду с настойкой йода в пропорции:10мл йода и 10мл воды. И ставим всё в холодильник на 3 часа. В процессе охлаждения йод выпадет в осадок на дне стакана. Сливаем жидкость, вынимаем осадок йода и кладем на салфетку. Выжимаем салфетками до тех пор, пока йод не станет рассыпаться.

Обсуждение: Данный химический эксперимент называется экстрагированием или извлечением одного компонента из другого. В данном случае вода экстрагирует йод из раствора спиртовки. Таким образом, юный исследователь повторит опыт кота Куртуа без дыма и биения посуды.

О пользе йода для дезинфекции ран ваш ребенок уже узнает из фильма. Таким образом, вы покажите, что между химией и медициной есть неразрывная связь. Однако, оказывается, что йод можно применять в качестве индикатора или анализатора содержания другого полезного вещества – крахмала. Следующий опыт познакомит юного экспериментатора с отдельной очень полезной химией – аналитической.

Опыт № 7 «Йод-индикатор содержания крахмала»

Реактивы и оборудование: свежая картошка, кусочки банана, яблока, хлеба, стакан с разведенным крахмалом, стакан с разведённым йодом, пипетка.

Эксперимент: Разрезаем картофель на две части и капаем на него разведенный йод – картошка синеет. Затем капаем несколько капель йода в стакан с разведенным крахмалом. Жидкость тоже синеет.

Капаем с помощью пипетки растворенный в воде йод на яблоко, банан, хлеб, по очереди.

Наблюдаем:

Яблоко — не посинело вообще. Банан – слегка посинел. Хлеб – посинел очень сильно. Эта часть опыта показывает наличие крахмала в различных продуктах.

Обсуждение: Крахмал, вступая в реакцию с йодом, дает синюю окраску. Это свойство дает нам возможность выявить наличие крахмала в различных продуктах. Таким образом, йод является как бы индикатором или анализатором содержания крахмала.

Как известно, крахмал может преобразовываться в сахар, если взять неспелое яблоко и капнуть йода, то оно посинеет, так как яблоко еще не созрело. Как только яблоко созреет весь содержащийся крахмал перейдет в сахар и яблоко при обработке йодом не синеет вообще.

Следующий опыт будет полезен ребятам, которые уже начали изучение химии в школе. Оно знакомит с такими понятиями, как химическая реакция, реакция соединения и качественная реакция.

Опыт № 8 «Окрашивание пламени или реакция соединения»

Реактивы и оборудование: пинцет, поваренная пищевая соль, спиртовка

Эксперимент: Возьмем пинцетом несколько кристалликов крупной поваренной соли поваренной соли. Подержим их над пламенем горелки. Пламя окрасится в желтый цвет.

Обсуждение: Данный эксперимент позволяет провести химическую реакцию горения, которая является примером реакции соединения. Благодаря наличию натрия в составе поваренной соли, при горении происходит его реакция с кислородом. В результате образуется новое вещество – оксид натрия. Появление желтого пламени свидетельствует о том, что реакция прошла. Подобные реакции является качественными реакциями на соединения, содержащие натрий, то есть по ней можно определить содержится натрий в веществе или нет.

Домашние химики-ученые считают, что самое полезное свойство моющих средств - это содержание ПАВов (поверхностно-активных веществ). ПАВы значительно снижают электростатическое напряжение между частицами веществ и расщепляют конгломераты. Это свойство облегчает чистку одежды. В этой статье химических реакций, которые вы можете повторить с бытовой химией, ведь с помощью ПАВов можно не только удалять грязь, но и проводить зрелищные опыты.

Опыт первый: пенный вулкан в банке

Провести этот интересный эксперимент в домашних условиях очень просто. Для него понадобится:

гидроперит, или (чем выше концентрация раствора, тем интенсивнее будет реакция и эффектнее извержение «вулкана»; поэтому лучше купить таблетки в аптеке и непосредственно перед использованием развести их в небольшом объеме в пропорции 1/1 (получится 50%-ный раствор - это отличная концентрация);

гелевое моющее средство для посуды (приготовить примерно 50 мл водного раствора);

краситель.

Теперь нужно получить эффективный катализатор - аммиакат . Осторожно и по каплям добавляйте аммиачную жидкость в до полного растворения.

Рассмотрим формулу:

Cu­SO₄ + 6NH₃ + 2H₂O = (OH)₂ (аммиакат меди) + (NH₄)₂SO₄

Реакция разложения перекиси:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Делаем вулкан: смешиваем аммиакат с моющим раствором в банке или широкогорлой колбе. Затем быстро вливаем раствор гидроперита. «Извержение» может быть очень сильным - для подстраховки под колбу-вулкан лучше подставить какую-то емкость.

Опыт второй: реакция кислоты и солей натрия

Пожалуй, это самое привычное соединение, которое есть в каждом доме, - это пищевая сода. Она взаимодействует с кислотой, и в результате получается новая соль, вода и углекислый газ. Последний можно обнаружить по шипению и пузырям в месте реакции.

Опыт третий: «плавающие» мыльные пузыри

Это очень простой опыт с пищевой содой. Вам понадобится:

• аквариум с широким дном;
• пищевая сода (150-200 грамм);
• (6-9%-ный раствор);
• мыльные пузыри (чтобы сделать их самостоятельно, смешайте воду, средство для мытья посуды и глицерин);

По дну аквариума нужно равномерно рассыпать соду и залить ее уксусной кислотой. В результате получается углекислый газ. Он тяжелее воздуха и поэтому оседает у дна стеклянного короба. Чтобы определить, есть ли там СО₂, опустите зажженную спичку ко дну - в углекислом газе она моментально потухнет.

NaH­CO₃ + CH₃­COOH → CH₃­COONa + H₂O + CO₂

Теперь нужно дуть пузыри в емкость. Они будут медленно перемещаться по горизонтальной линии (невидимой глазу границе соприкосновения углекислого газа и воздуха, как бы плавая в аквариуме).

Опыт четвертый: реакция соды и кислоты 2.0

Для опыта понадобятся:

• разные виды негигроскопичных пищевых продуктов (например, жевательный мармелад).
• стакан с разведенной пищевой содой (одна столовая ложка);
• стакан с раствором уксусной или любой другой доступной кислоты (яблочной, ).

Кусочки мармелада разрезать острым ножом на полоски длиной в 1-3 см и поместить для обработки в стакан с содовым раствором. Подождать 10 минут, а затем переместить кусочки в другой стакан (с кислотным раствором).

Ленточки будут обрастать пузырьками образующегося углекислого газа и всплывать наверх. На поверхности пузырьки улетучатся, подъемная сила газа исчезнет, а ленточки мармелада утонут, опять обрастут пузырьками, и так до тех пор, пока реактивы в емкости не закончатся.

Опыт пятый: свойства щелочи и лакмусовая бумага

Большинство моющих средств содержит едкий натр, самую распространенную щелочь. Выявить ее наличие в растворе моющего вещества можно в этом элементарном эксперименте. В домашних условиях юный энтузиаст легко проведет его самостоятельно:

• взять полоску лакмусовой бумаги;
• растворить в воде немного жидкого мыла;
• опустить лакмус в мыльную жидкость;
• дождаться окрашивания индикатора в синий цвет, что и будет свидетельствовать о щелочной реакции раствора.

Нажмите , чтобы узнать, какие еще опыты на определение кислотности среды пожно провести из подручных веществ.

Опыт шестой: цветные взрывы-разводы в молоке

Опыт основан на свойствах взаимодействия жиров и ПАВ. Молекулы жира имеют особенное, двойственное, строение: гидрофильный (взаимодействующий, диссоциирующий с водой) и гидрофобный (нерастворимый в воде «хвост» многоатомного соединения) конец молекулы.

1. В широкую емкость небольшой глубины налить молоко («полотно», на котором будет виден цветовой взрыв). Молоко - это суспензия, взвесь жировых молекул в воде.
2. Пипеткой добавить несколько капель водорастворимого жидкого красителя в емкость с молоком. Можно добавить в разные места емкости разные красители и сделать многоцветный взрыв.
3. Затем необходимо смочить ватную палочку в жидком моющем средстве и прикоснуться к поверхности молока. Белое «полотно» молока превращается в движущуюся палитру с красками, которые двигаются в жидкости, как спирали, и закручиваются в причудливые изгибы.

В основе данного явления лежит способность ПАВ фрагментировать (делить на участки) пленку из молекул жира на поверхности жидкости. Жировые молекулы, отталкиваясь своими гидрофобными «хвостами», мигрируют в молочной взвеси, а вместе с ними и частично нерастворенная краска.

Вечер занимательной химии

При подготовке химического вечера требуется тщательная подготовка учителя к проведению опытов.

Проведению вечера должна предшествовать продолжительная, тщательная работа с учащимися, при этом одному ученику не следует поручать больше двух опытов.

Цель проведения химического вечера – повторить полученные знания, углубить интерес учащихся к химии и привить им практические навыки в разработке и осуществлении опытов.

Описание основных этапов проведения вечера занимательной химии

I. Вступительное слово учителя на тему “Роль химии в жизни общества”.

II. Занимательные опыты по химии.

Ведущий (роль ведущего выполняет один из учеников 10-11-го класса):

Сегодня мы проводим вечер занимательной химии. Ваша задача – внимательно следить за химическими опытами и постараться их объяснить. И так, мы начинаем! Опыт № 1: “Вулкан”.

Опыт № 1. Описание:

Участник вечера высыпает на асбестовою сетку растертый в порошок дихромат аммония (в виде горки), на верхнюю часть горки кладет несколько головок спичек и поджигает их лучинкой.

Примечание: вулкан будет выглядеть еще более эффектно, если к дихромату аммония добавить немного порошкообразного магния. Компоненты смеси сразу перемешать, т.к. магний сгорает энергично и находясь в одном месте вызывает разбрасывание раскаленных частиц.

Сущность опыта – экзотермическое разложение дихромата аммония при местном нагревании.

Нет дыма без огня – гласит старая русская пословица. Оказывается, с помощью химии можно получить дым без огня. И так, внимание!

Опыт № 2. Описание:

Участник вечера берет две стеклянные палочки, на которые накручено понемногу ваты, и смачивает их: одну в концентрированной азотной (или соляной) кислоте, другую в водном 25%-ом растворе аммиака. Палочки следует поднести друг к другу. От палочек поднимается белый дым.

Сущность опыта – образование азотнокислого (хлористого) аммония.

А теперь представляем вашему внимаю следующий опыт – “Стреляющая бумага”.

Опыт № 3. Описание:

Участник вечера выносит на листе фанеры листочки бумаги, дотрагивается до них стеклянной палочкой. При прикосновении к каждому листочку раздается выстрел.

Примечание: заранее нарезаются узкие полоски фильтровальной бумаги и смачиваются в растворе йода в нашатырном спирте. После этого полоски раскладывают на листе фанеры и оставляют сохнуть до вечера. Выстрел получается тем сильнее, чем лучше пропитана бумага раствором и чем концентрированнее был раствор йодистого азота.

Сущность опыта – экзотермическое разложение непрочного соединения NI3*NH3.

У меня есть яйцо. Кто из вас, ребята, очистит его, не разбивая скорлупы?

Опыт № 4. Описание:

Участник вечера помещает яйцо в кристаллизатор с раствором соляной (или уксусной) кислоты. Через некоторое время вытаскивает яйцо, покрытое только подскорлуповой оболочкой.

Сущность опыта – в состав скорлупы в основном входит карбонат кальция. В соляной (уксусной) кислоте он переходит в растворимый хлорид кальция (ацетат кальция).

Ребята, у меня в руках фигурка человека из цинка. Давайте оденем его.

Опыт № 5. Описание:

Участник вечера опускает фигурку в 10%-й раствор ацетата свинца. Фигурка покрывается пушистым слоем кристаллов свинца, напоминающим меховую одежду.

Сущность опыта – более активный металл вытисняет из растворов солей менее активный металл.

Ребята, а можно ли сжечь сахар без помощи огня? Давайте проверим!

Опыт № 6. Описание:

Участник вечера высыпает в стакан, поставленный на блюдце, сахарную пудру (30 г), туда же вливает 26 мл концентрированной серной кислоты и перемешивает смесь стеклянной палочкой. Через 1-1,5 минуты смесь в стакане темнеет, вспучивается и в виде рыхлой массы поднимается над краями стакана.

Сущность опыта – серная кислота отнимает от молекул сахара воду, окисляет углерод в углекислый газ, одновременно образуется сернистый газ. Выделяющиеся газы выталкивают массу из стакана.

Какие вы знаете способы добывания огня?

Из зала приводят примеры.

Попробуем обойтись без этих средств.

Опыт № 7. Описание:

Участник вечера насыпает на кусок жести (или кафельную плитку) растертый в порошок перманганат калия (6 г) и капает на него из пипетки глицерин. Через некоторое время появляется огонь.

Сущность опыта – в результате реакции выделяется атомарный кислород и глицерин воспламеняется.

Другой участник вечера:

Я тоже получу огонь без спичек, только другим способом.

Опыт № 8. Описание:

Участник вечера насыпает на кирпич небольшое количество кристаллов перманганата калия и капает на него концентрированную серную кислоту. Вокруг этой смеси он складывает тонкие щепки в виде костра, но так, чтобы они не касались смеси. Затем смачивает спиртом небольшой кусочек ваты и держа руку над костром выдавливает из ваты несколько капель спирта так, чтобы они попали на смесь. Костер моментально загорается.

Сущность опыта – происходит энергичное окисление спирта кислородом, который выделяется при взаимодействии серной кислоты с перманганатом калия. Выделяющееся при этой реакции тепло зажигает костер.

А теперь удивительные огни!

Опыт № 9. Описание:

Участник вечера помещает в фарфоровые чашки ватные тампоны, смоченные этиловым спиртом. На поверхность тампонов он насыпает следующие соли: хлорида натрия, нитрата стронция (или нитрата лития), хлорида калия, нитрата бария (или борной кислоты). На кусочке стекла участник готовит смесь (кашицу) из перманганата калия и концентрированной серной кислоты. Он берет стеклянной палочкой немного этой массы и касается поверхности тампонов. Тампоны вспыхивают и горят разными цветами: желты, красным, фиолетовым, зеленым.

Сущность опыта – ионы щелочных и щелочноземельных металлов окрашивают пламя в различные цвета.

Дорогие ребята, я так устал и проголодался, что прошу вас разрешить мне немного покушать.

Опыт № 10. Описание:

Ведущий обращается к участнику вечера:

Дай мне, пожалуйста, чай и сухарь.

Участник вечера дает ведущему стакан с чаем и белый сухарь.

Ведущий смачивает сухарь в чае – сухарь синеет.

Ведущий :

Безобразие, ты же меня чуть не отравил!

Участник вечера:

Простите мен, я, наверное, перепутал стаканы.

Сущность опыта – в стакане находился раствор йода. Крахмал, находящийся в сухаре, посинел.

Ребята, я получи письмо, но в конверте оказался чистый лист бумаги. Кто сможет помочь мне узнать, в чем тут дело?

Опыт № 11. Описание:

Учащийся из зала (заранее подготовленный) прикасается тлеющей лучинкой к карандашной метке на листе бумаги. Бумага по линии рисунка медленно сгорает и огонек, передвигаясь по контуру изображения, обрисовывает его (рисунок может быть произвольным).

Сущность опыта – бумага сгорает за счет кислорода селитры, выкристаллизовавшейся в ее толще.

Примечание: на лист бумаги заранее наносится рисунок крепким раствором калиевой селитры. Его необходимо наносить одной непрерывной линией без пересечений. От контура рисунка тем же раствором следует провести к краю бумаги линию, отметив ее конец карандашом. Когда бумага высохнет, рисунок станет незаметным.

Ну а теперь, ребята, переходим ко второй части нашего вечера. Химические игры!

III. Командные игры.

Участникам вечера предлагают разбиться на группы. Каждая группа принимает участие в предложенной ей игре.

Игра № 1. Химическое лото.

На карточках, разграфленных как в обычном лото, пишутся формулы химических веществ, а на картонных квадратиках – названия этих веществ. Участникам группы раздают карточки, а один из них вытаскивает квадратики и называет вещества. Выигрывает тот участник группы, который первым закроет все поля карточки.

Игра № 2. Химическая викторина.

Между спинками двух стульев натягивается веревка. К ней на ниточках привязываются конфеты, к которым прикреплены бумажки с вопросами. Участники группы поочередно ножницами срезают конфеты. Игрок становится владельцем конфеты после того, как отвечает на приложенный к ней вопрос.

Участники группы образовывают круг. В руках у них химические знаки и цифры. Двое из игроков находятся в середине круга. По команде они составить химическую формулу веществ из знаков и цифр, которые держат остальные игроки. Побеждает тот участник, который быстрее составит формулу.

Участники группы делятся на две команды. Им раздаются карточки с химическими формулами и цифрами. Они должны составить химическое уравнение. Побеждает та команда, которая составит уравнение первой.

Вечер заканчивается вручением призов наиболее активным участникам.