Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Опыты в домашних условиях по химии и физике. Опыты для детей». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
Оказывается, если смешать марганцовку (перманганат калия) и перекись водорода (пероксид водорода), то получится удивительное «нечто»: большое количество плотной пены, которое будет выползать из ёмкости стремительно, подобно огромной танцующей кобре.
В домашних условиях можно вырастить великолепные кристаллы, которые по своей красоте наверняка не уступят сокровищам из знаменитой малахитовой шкатулки.
Для выращивания кристаллов потребуется только насыщенный солевой раствор. Это вода, в которой соль растворена в таком большом объёме, что больше уже не растворяется. Раствор необходимо очистить от разного мусора (крупинок пыли, грязи) через сито или стерильный бинт.
Температура раствора должна быть тёплой. В него необходимо опустить ниточку или проволоку с небольшой петлёй на конце. А ещё следует оставить в воде один кристаллик соли! В таком положении раствор оставляется в сухом тёплом месте на несколько дней. Через опредёленное время можно увидеть, как на ниточке начинают нарастать набольшие кристаллы. С каждым днём они будут становиться всё больше и больше, порой превращаясь в очень замысловатые фигуры.
Суть опыта: тёплый соляной раствор, остывая, начинает выпадать в осадок, поскольку его растворимость понижается (ведь в горячей воде соль растворяется лучше, чем в холодной). Эти «излишки» влаги и превращаются в кристаллики, которые цепляются друг к другу на нитке, образуя настоящие шедевры.
Нам не обойтись без следующих ингредиентов:
● 5% спиртовой раствор йода;
● 3% перекись водорода;
● витамин С 1000 мг;
● крахмал;
● несколько любых стеклянных сосудов с широким горлышком.
Сначала разотрите аскорбинку в порошок и хорошенько растворите его в трёх ст.л. теплой воды. Это будет наша первая смесь. Затем 1 ч.л. получившейся жидкости перелейте в сосуд, добавив 1 ч.л. спиртового раствора йода и 3 ст.л. теплой воды. Йод обесцветится. Это будет смесь номер два. В отдельной емкости соедините 1 ст.л. перекиси водорода и пол чайной ложки крахмала. Потом снова долейте 3 ст.л. воды, так получим третий раствор. Для финального результата второй раствор перельём в сосуд с третьим, затем назад, и так несколько раз. Мы увидим, как прозрачная жидкость приобретает тёмно-синий цвет!
Йод обесцвечивается аскорбиновой кислотой. Крахмал, взаимодействуя с йодом, становится синим. Смешивая второй и третий раствор, мы одновременно приводим в действие обе химические реакции. Так очень быстро крахмал одерживает победу, и раствор синеет.
В предыдущем эксперименте мы узнали, что при смешивании крахмала с водой образуется липкое вещество. Крахмал является природным сырьем. Как же узнать где есть крахмал, а где его нет?
Итак, в этом эксперименте используется два образца: положительный образец, содержащий кукурузный крахмал, и отрицательный образец, содержащий вещество, которое по виду похоже на кукурузный крахмал (например, сахарная пудра).
Перед началом эксперимента предложите детям подумать о том, какие продукты могут содержать крахмал. Они могут проверить свои предположения, используя метод определения, приведенный ниже.
Необходимые материалы:
- Раствор Люголя (раствор йода/раствор иодида калия).
- Одноразовые пипетки.
- Лабораторные пробирки или небольшие стеклянные емкости, в которых можно смешивать исследуемые вещества с раствором Люголя (вполне подойдет и кухонная утварь — например, рюмки).
- Кукурузный крахмал и сахарная пудра для контрольных образцов.
- Пищевые продукты, содержащие крахмал, например, картофель, заранее замоченные зерна пшеницы, кукурузная мука.
- Пищевые продукты, не содержащие крахмал, например, огурцы.
Используйте лопатку, чтобы поместить небольшое количество кукурузного крахмала в лабораторную пробирку. Добавьте 2 мл (1/2 чайной ложки) воды, осторожно встряхните пробирку. Затем добавьте в пробирку 4 капли раствора Люголя. Что произошло? В образцах, содержащих крахмал, раствор примет характерную синюю окраску.
Присутствует ли крахмал в вашем клеевом карандаше? Теперь вы можете сами проверить это.
Пришло время узнать в каких же продуктах содержится крахмал. Предложите своему ребенку заполнить следующую таблицу:
| Продукт | Инструкции | Крахмал | Нет крахмала |
| Картофель | Капните 4 капли раствора Люголя на половинку картофелины. | ||
| Огурец | Отрежьте несколько ломтиков огурца и капните на них несколько капель раствора Люголя. | ||
| Рис | Раздробите несколько зерен риса и поместите их в пробирку. Добавьтее несколько капель раствора Люголя. | ||
| Кукуруза | Раздробите несколько зерен кукурузы в ступке, поместите их в пробирку. Добавьтее несколько капель раствора Люголя. |
Держитесь, мы почти закончили!
Что же отделяет нас от настоящего клея? Попробуем сделать следующее:
- Поместите крахмальную пасту на кончике лопатки в лабораторную пробирку, добавьте 5 мл воды, закройте пробирку пробкой.
- Встряхивайте пробирку в течение примерно 30 секунд.
- Повторите процесс с веществом, из которого изготовлен клеевой карандаш.
Скажите, в чем была разница? Не было у вас ощущения, что материал, из которого изготовлен клей-карандаш, вспенился совсем как мыло?
Что же, попробуем приготовить крахмальную пасту, но на этот раз — с добавлением мыльной стружки.
Необходимые материалы:
- Крахмал, полученный в процессе эксперимента, или готовый кукурузный крахмал.
- Кусок мыла, по возможности без отдушки.
- 1-2 огнеупорных стеклянных стакана или кастрюли.
- Плита или духовой шкаф.
- 1-2 стеклянных палочки или ложки для перемешивания.
- Термометр.
Возраст: опыт можно проводить с детьми в возрасте от 3-х лет.
Техника безопасности: следите за тем, чтобы дети не пробовали слайм на вкус.
Необходимые материалы:
- Прозрачный клей — 45—50 мл
- Сода — 30 г
- Горячая вода — 250 мл
- Блестки и шарики — для украшения
- Пластиковые емкости — 2 шт.
- Пластиковая ложка
- Пищевой краситель или маркер — для окрашивания клея
Как провести химический опыт:
- Залейте клей в первую емкость и окрасьте красителем маркером.
- Во вторую емкость засыпьте соду и добавьте горячую воду. Остудите этот раствор.
- Чтобы слайм был красивым, добавьте в него блестки и шарики. Но украшения должны быть очень мелкими, иначе структура будет нарушена.
- Затем влейте полученный раствор в клей. Слайм начнет формироваться. Вылавливайте его пластиковой ложкой и откладывайте в первую емкость. Если он не мягкий, а рассыпается— не хватает влаги. Вновь окуните в раствор. И так до тех пор, пока не начнет легко растягиваться.
Для детей 4 лет: шары и кольца
Спирт, вода, растительное масло, шприц.
Четырёхлетние дети уже задумываются, как всё устроено в природе. Покажите им красивый и увлекательный эксперимент о невесомости. На подготовительном этапе смешайте спирт с водой, не стоит привлекать к этому ребёнка, достаточно объяснить, что эта жидкость похожа по весу на масло. Ведь именно масло будет заливаться в подготовленную смесь.
Можно взять любое растительное масло, но заливать его очень аккуратно из шприца. В результате масло оказывается как бы в невесомости и принимает свою естественную форму – форму шара. Ребёнок с удивлением будет наблюдать круглый прозрачный шар в воде.
С четырёхлетним малышом уже можно поговорить и о силе тяжести, которая заставляет жидкости проливаться и растекаться, и о невесомости, ведь именно в виде шариков выглядят все жидкости в космосе. В качестве бонуса покажите ребёнку ещё один трюк: если в шар воткнуть стержень и быстро вращать, от шара отделится масляное колечко.
Для детей 9 лет: неньютоновская жидкость
Крахмал, вода.
Это удивительный эксперимент, сделать который проще простого, особенно если учёному уже 9. Исследование серьёзное. Цель – получить и изучить неньютоновскую жидкость. Это вещество, которое при мягком воздействии ведёт себя как жидкость, а при сильном – проявляет свойства твёрдого тела. В природе подобным образом ведут себя зыбучие пески.
В домашних условиях – смесь воды и крахмала. В миске соедините воду с кукурузным или картофельным крахмалом в соотношении 1:2 и хорошенько перемешайте. Вы увидите, как при быстром перемешивании смесь будет сопротивляться, а при нежном – перемешиваться. Бросьте в миску со смесью мячик, опустите в неё игрушку, а потом попробуйте резко выдернуть, возьмите смесь в руки и позвольте ей спокойно стекать обратно в миску. Вы и сами можете придумать немало игр с этим удивительным составом. И это отличный повод вместе с ребёнком разобраться, как связаны между собой молекулы в разных веществах.
Притягательная сила воды
Знаешь ли ты, почему сёрфингисту с большим трудом удается поднимать упавший на воду парус? Это проявление адгезии, дословно — «прилипания». Она есть везде, где разные материалы сцепляются друг другом. На этом строится действие самых разных видов клея — от стиков для бумаги до мощных скрепителей для пластмассы, дерева или металла. Даже когда мел оставляет след на школьной доске — это проявление адгезии! Это же «прилипание» удерживает капельки воды и на стекле, и на твоём теле. А вот когда речь идёт о притяжении однородных материалов, например о собирании воды в капли, то этот процесс научно называется«когезия» — «сцепление».
Тебе понадобятся:
- стакан, наполненный до краёв водой,
- гладкая картонка, например от обувной коробки,
- несколько монеток
1. Положи на стакан картонку так, чтобы один её край немного выступал за пределы стакана. А теперь на эту выступающую часть картонки аккуратно выкладывай по монетке.
2. Ничего не происходит? Продолжай. На картонку придётся положить довольно много монеток, прежде чем… та оторвётся от стакана. В тот момент вес монет окажется больше, чем сила прилипания между поверхностью воды и картонкой.
Очень эффектный химический опыт получится, если взять тарелку, пластилин, пищевую соду, столовый уксус, краситель красного цвета и жидкость для мытья посуды. Далее нужно поступить следующим образом:
- разделить кусок пластилина на две части;
- одну раскатать в плоский блин, а из второй вылепить полый конус, на вершине которого нужно оставить отверстие;
- конус положить на пластилиновое основание и соединить так, чтобы «вулкан» не пропускал воду;
- поставить конструкцию на поднос;
- залить «лаву», состоящую из 1 ст. л. питьевой соды и нескольких капель жидкого пищевого красителя;
- когда зрители будут готовы, влить в «жерло» уксус и понаблюдать за бурной реакцией, во время которой выделяется углекислый газ, а из вулкана вытекает красная пена.
Как видите, домашние химические опыты могут быть самыми разнообразными, и все они заинтересуют не только детей, но и взрослых.
Растворы разной плотности – занятные подробности
Получить разноцветную радугу в стакане из жидкостей разных цветов можно, приготовив желе, и заливая его слой за слоем. Но есть способ более простой, хотя не такой вкусный, зато зрелищный.
Для проведения опыта понадобится сахар, постное масло обычная вода и красители. Из сахара, готовят концентрированный сладкий сироп, а чистую воду окрашивают красителем. В стакан наливают сахарный сироп, потом аккуратно по стенке стакана, чтобы жидкости не смешались, наливают чистую воду, в конце добавляют постное масло. Сахарный сироп должен быть холодным, а подкрашенная вода теплой. Все жидкости останутся в стакане подобно маленькой радуге, не смешиваясь между собой. На дне будет самый плотный сахарный сироп, вверху водичка, а масло, как самое легкое окажется поверх воды.
Опыт с кипящей водой в шприце
Что потребуется
Большой шприц для наглядности, небольшой кусок пластилина и кипяток. Не давайте маленьким детям самостоятельно проводить этот опыт.
Как провести опыт
Наполните шприц только что закипевшей водой. Обычно она кипит при 100 градусах. Вода, которую наберёте в шприц, будет холоднее. Герметично закройте наконечник пластилином и оттяните поршень. Вы увидите, как вода закипает. Бурление будет интенсивным и заметным. Если опыт не получился, значит, вода была недостаточно горячей.
Как это работает
Когда мы оттягиваем поршень шприца, мы понижаем давление внутри него. Это приводит к тому, что вода начинает закипать при более низкой температуре, чем обычно. Такое явление хорошо известно альпинистам: на уровне моря вода кипит при 100 градусах, а на высоте 4 км уже при 87, так как давление ниже. Поэтому заварить чай высоко в горах не так-то просто.
Эксперименты для детей: зубная паста для слона или бешеная пена
Подобные эксперименты для детей всегда вызывают много восторга у детворы, поскольку эффект виден моментально!
Необходимо:
- Перекись водорода 3% — 200 мл
- Пищевой краситель – 1 пакетик или 1 ч. л. марганцовки
- Моющее средство или жидкое мыло – 100 мл
- Сухие дрожжи – 1 ст. л.
- Вода – 50 мл
- Пластиковая бутылка
Ход выполнения:
- Разведите сначала дрожжи в воде. Дайте постоять 5 минут
- Налей в бутылку перекись
- Добавьте краситель и моющее
- Когда дрожжи немного разбухнут, влейте их в смесь перекиси
- Наблюдайте бурлящую пену. Кстати, не забудьте поставить снизу поднос или большое блюдо
Веселые эксперименты для детей: самонадувающийся воздушный шарик
Такие эксперименты для детей помогут даже вам организовать праздник, создав главный атрибут – воздушный шары, которые парят в воздухе. При этом вам не нужно даже тратить для этого свои силы.
Подготовьте:
- Надувной шарик
- Сода
- Уксус
- Пластиковая бутылка
Ход выполнения:
- Пластиковую бутылку заполните на 1/3 уксусом
- В шарик с помощью лейки насыпьте 3-4 ч. л. соды
- Натяните кончик шарика на горлышко, поднимите его за основание, чтобы сода высыпалась
- И дальше шарик сам надуется. При этом парить он будет, как и надутые шары гелием
Эксперимент № 2: Наглядно о плотности вещества
Еще более простой эксперимент, в котором вам понадобится:
Прозрачная емкость (стакан или банка);
Пищевой краситель;
Жидкости разной плотности — например, мед, масло растительное, жидкое мыло, глицерин, вода, спирт, молоко и так далее;
А также мелкие предметы: какой-нибудь стальной болтик, кусочек стекла, резины и, к примеру, парафина.
1. Бесцветные жидкости подкрашиваем при помощи красителя;
2. Берем стаканчик и аккуратно наливаем в него сперва более плотные жидкости — например, мед, молоко, жидкое мыло, воду, растительное масло, моторное масло, спирт и так далее. Постарайтесь сделать это вместе с ребенком, чтобы у него был интерес к участию в процессе;
3. Аккуратно, не взбалтывая и не смешивая жидкости, опускаем в емкость различные предметы. Поскольку плотность у них тоже разная, то они распределятся на поверхностях разных жидкостей.
Та-дам! Этот эксперимент наглядно покажет, что такое плотность вещества.
Как распространяются световые волны
Если что-то сказать, то за счет вибрации воздуха звук передается в уши слушателя. Если бросить камень, то по воде идут волны, но у них всегда есть среда, в которой они движутся. Свет проходит и через воздух, и через воду, и даже через вакуум.
Именно это и вызывало вопросы в конце 19-го века. Никто не понимал, почему нет среды, но есть движение света. Единственным объяснением было существование светоносного эфира.
Работая вместе в Университете Западного Кейса в Огайо, Альберт Майкельсон и Эдвард Морли намеревались доказать существование этого эфира. То, что у них получилось, является возможно самым известным неудавшимся экспериментом в истории.
Альберт Майкельсон.
Гипотеза ученых заключалась в следующем: когда Земля вращается вокруг Солнца, она постоянно проходит сквозь эфир, создавая эфирный ветер. Когда путь светового луча движется в том же направлении, что и ветер, свет должен двигаться немного быстрее по сравнению с движением ”против ветра”.
В начале 1880-х годов Майкельсон изобрел тип интерферометра, инструмента, который объединяет источники света. Интерферометр Майкельсона излучает свет через одностороннее зеркало. Свет разделяется на две части и получающиеся лучи движутся под прямым углом друг к другу. Через некоторое время они отражаются от зеркал назад к центральному месту встречи. Если световые лучи приходят в разное время из-за какого-то искажения (скажем, от эфирного ветра), они создают характерную интерференционную картину.
Исследователи защитили свой прибор от вибраций, поместив его на твердую плиту из песчаника, и изолировали его в подвале здания кампуса. Майкельсон и Морли медленно поворачивали плиту, ожидая увидеть интерференционные картины, когда световые лучи синхронизируются с направлением эфира, но скорость света не менялась.
В итоге эксперимент провалился, но ученые не сдавались и в 1907 году Майкельсон стал первым американцем, получившим Нобелевскую премию за исследования на основе оптических приборов. А сомнения в теории эфира положили начало исследованиям многих других ученых. В том числе именно это косвенно привело к открытию Альбертом Эйнштейном теории относительности.