Многие уже взрослые люди, вспоминая нудные уроки в школьных классах, приходят в ужас. Любовь к наукам могут отбить даже непонятные опыты на уроках физики, которые учитель проводил на занятиях. Вашим детям всего этого можно избежать, если грамотно организовать дома наглядные демонстрации самых простых законов этих часто нелюбимых школьных предметов. Для этого не нужно иметь ученую степень или степень бакалавра. Любой родитель может провести с пользой для ребенка, а зачастую и для себя, опыты по физике и химии у себя дома.
Начинать занятия желательно, когда ребенок начнет осознавать, что это не волшебство, а простые законы природы. Это, примерно 5-6 лет. Естественно, стоит соблюдать все меры безопасности и хорошо подготовиться, так как некоторые детские опыты могут испачкать комнату, которую сложно будет очистить или нанести травму участникам.
Правила безопасности при проведении опытов по химии и физике
При проведении демонстраций с использованием открытого огня, химических элементов, которые могут оставить следы на мебели или одежде, стоит использовать:
- перчатки, маску, халат или старую ненужную одежду;
- вся потенциально опасная зона должна быть максимально изолирована, а мебель накрыта укрывным материалом;
- объясните ребенку, что при проведении опытов по физике не стоит подносить руки, лицо к реактивам и огню (и сами следуйте этому правилу). Это поможет избежать всем участникам работ ожогов и травм;
- также следует уточнить наличие у ребенка аллергических реакций на какие-то компоненты и реактивы, которые будут участвовать в эксперименте. Если такие существуют, то от экспериментов лучше отказаться.
- проветривайте помещение после проведения опытов.
Простые опыты по физики и химии в домашних условиях
Это несложные эксперименты, которые можно показать своим детям, не используя реактивы и относительно опасные средства, которые есть дома у любой хозяйки. Например, «Извержение вулкана», «Надутый шарик простой бутылкой» и многие другие.
Опыт: «Извержение вулкана» c помощью уксуса
Это один из зрелищных экспериментов, которые оценит ваш ребенок. Для демонстрации нужно всего лишь: сода, столовый уксус, две емкости небольшого размера.
Описание опыта:
- в одну из склянок налейте уксус примерно до половины ее объема;
- другую - наполните пищевой содой где-то на треть;
- наливайте уксусный состав в колбу, где находится сода, пока не образуется мощный пенный столб, напоминающий извержение вулкана;
- для лучшей наглядности желательно соорудить из пластилина или теста подобие вулкана, а в уксусный состав подмешать яркий пищевой краситель.
Опыт: «Извержение вулкана» с помощью перекиси водорода
Интересный детский опыт для детей от семи лет. С его помощью можно объяснить ребенку химическую реакцию «марганцовки» с оксидом водорода. Для демонстрации понадобится: две емкости (одна пустая, другая с простой водой), жидкое мыло (шампунь, жидкость для мытья посуды – все, что может дать хорошую пену), перманганат калия, жидкая перекись водорода, небольшая ложка для смешивания.
Инструкция по проведению опыта:
- в пустую емкость насыпьте небольшое количество гранул «марганцовки»;
- разбавьте водой и перемешайте до полного растворения перманганата калия;
- добавьте немного шампуня или другого вещества для пенообразования;
- влейте перекись водорода! Теперь вы наблюдаете настоящее извержение вулкана с пеной;
- если взять колбу с узким горлом и широким дном, реакция будет проходить более интенсивно, поэтому не забудьте хорошо укрыть мебель и поверхность, где будете экспериментировать.
Опыт: Шарик, который надувается сам
Это достаточно распространенный опыт по физике и химии в 7 классе. Он наглядно показывает, как газ может высвобождаться за счет химической реакции в закрытых пространствах. Это очень простой и наглядный эксперимент, который можно показать и маленькому ребенку, если все работы, естественно, сделает взрослый. Для демонстрации понадобится воздушный шар (возможно несколько), уксусная кислота, пищевая сода, ложка, пластиковая бутылка небольшого объема (примерно литр).
Инструкция:
- в сдутый воздушный шар ложкой насыпьте соду примерно на треть объема;
- одну четвертую часть бутылки наполните уксусом;
- наденьте воздушный шар на горлышко емкости так, чтобы уксус не перелился в шарик;
- теперь, когда сода будет поступать в бутылку, будет проходить химическая реакция с выделением газа, и шар будет самостоятельно надуваться. Главное соблюдать герметичность!
Опыт: «Зубная паста для слона»
Столб пены, который выделяется в ходе этого эксперимента, хватило бы, чтобы «почистить зубы даже слону». Детям очень нравится данная демонстрация, так как она выглядит очень наглядно, а также есть шуточная привязка к животным. Ее можно показать ребенку, начиная с 9-11 лет, объясняя при этом, что оксид водорода легко разлагается с помощью катализатора.
Вам понадобится: пластиковая емкость, шампунь, краситель (пищевой), йодид калия (можно заменить дрожжами), сама перекись водорода.
Инструкция:
- в емкость с узким горлышком налейте приблизительно 200 мл перекиси;
- для наглядности перемешайте оксид водорода с красителем и шампунем (жидким мылом);
- отодвиньтесь на расстояние, так как сейчас будет бурная реакция;
- всыпьте ложку йодида калия (разведенных в воде дрожжей);
- любуйтесь столбом пены.
Эксперименты по химии в домашних условиях с применением простых реактивов
На самом деле эти домашние опыты по физике и химии не такие сложные, как могут показаться, просто для них могут потребоваться некоторые компоненты, которых нет на кухне. Однако они очень наглядны и способны объяснить множество природных явлений.
Где взять реактивы для опытов дома
Сегодня в интернете можно найти практически все. Существует множество организаций, которые занимаются продажей наборов для юных химиков. Тем более, что для демонстрации той или иной реакции не потребуются компоненты в производственных масштабах. Дальше мы расскажем, где можно найти дома некоторые нужные элементы.
Металлы. Медь достается из любых старых проводов. Для этого достаточно просто снять с них защитную изоляцию. Алюминий также можно найти в проводах, а также он может быть дома в виде ложек, вилок. Для некоторых опытов может пригодиться алюминиевая пудра. Ее легко найти в строительном магазине под названием «краска серебрянка». Олово в большом количестве находится в припое, которым спаивают провода и электронные платы. Вольфрам, наверное, уже все догадались, находиться в лампах накаливания в виде нити.
Магний находится в элементах нагревателей и легко оттуда демонтируется. Раньше его добывали из нижней части моторов ЗАЗ. Некоторые «умники» могут посоветовать достать литий, разобрав литий-ионные аккумуляторы. Даже не думайте об этом, тем более не советуйте это своим «юным химикам». При разрушении оболочки такая батарея, практически всегда воспламеняется, и вы рискуете получить ожоги. Хром можно натереть, соскоблить с любой хромой поверхности. Это может быть старый смеситель, зажигалки, бампера автомобиля. Для экспериментов будет достаточно небольшого количества этого вещества.
Кислоты. Многие автомобилисты, которые пользуются свинцовыми аккумуляторами, знают, что иногда приходится подливать электролит в батарею. Так вот это и есть 28-30% раствор серной кислоты. Ортофосфорный раствор реализуется в точках по продаже радиокомплектующих в виде флюса для пайки. Уксусная и лимонная кислоты есть на кухне, скорее всего, в каждом доме, борную – можно купить в аптечном пункте, азотную – можно поискать на «блошиных» рынках, где продают радиодетали.
Соли. Обычное хозяйственное средство «Белизна» – это гипохлорит натрия, который можно достать в магазинах бытовой химии. Аммиачная селитра продается в садовых точках, как удобрение для грунта. Также здесь можно посмотреть хлорид калия, сульфат калия, меди, аммония. Нитрат бария можно добыть, облупив оболочку простой «бенгальской свечи». В некоторых старых аптечных пунктах можно спросить нитрат серебра, который возможно остался в виде старых запасов.
Жвачных животных иногда лечат хлоридом кальция, и его можно приобрести в некоторых ветеринарных магазинах. Карбонат кальция – это мел, сульфат кальция – гипс, гидрокарбонат натрия – сода. Эти компоненты можно без проблем найти у себя дома или в любом ближайшем гипермаркете. Сульфат железа применяется для вытравливания электронных плат, поэтому его можно спросить в «электротоварах» или хозяйственном магазине. Силикат натрия и калия – канцелярский клей. Чтобы быть точным в выборе, перед покупкой нужно прочитать этикетку или спросить у продавца о точном составе средства.
Основания. Каустическая сода (гидроксид натрия) продается в точках по продаже радиоэлектронного оснащения. Аммиак можно достать в аптечном пункте. Гидроксид кальция можно спросить в хозмагазинах. Там он продается, как «гашеная известь».
Остальные реактивы. В аптеке можно найти: глицерин, перекись водорода, фенолфталеин «Пурген», глюкозу. В строительных отделах можно посмотреть: ацетон, толуол (растворитель 646, но он требует перегонки и очистки, так как в его составе около 50% посторонних примесей), уротропин (горючее в брикетах также можно спросить в туристическом отделе), оксид кальция (негашеная известь), оксид хрома - (в лакокрасочном отделе). Серу можно приобрести в садовых магазинах. Однако «коллоидная» не подходит нам, так как имеет очень много посторонних примесей. Лучше всего купить, если выпадет возможность, кормовой вариант, который иногда бывает в зоомагазинах. Он более чистый и имеет приемлемую цену.
Описание опытов по физике и химии с применением реактивов
Опыт по химии: Выращивание настоящего кристалла
Это достаточно долгий по продолжительности эксперимент, поэтому стоит запастись терпением — от нескольких дней, до двух недель. Также желательно объяснить ребенку, что в природе большинство процессов протекает медленно. Для демонстрации понадобится небольшая емкость и пищевая сода. Для наращивания кристалла берется нитка или тонкая проволока.
Описание опыта:
- в емкость наливается теплая вода;
- добавляется пищевая сода (гидрокарбонат натрия) и хорошо размешивается (точные пропорции рассчитать сложно — просто досыпайте соду до тех пор, пока она не перестанет растворяться в жидкости);
- далее на карандаш или другой продолговатый предмет привязывается нитка или проволока и опускается в смесь;
- продолговатый предмет закрепляется на горлышке емкости для удобства;
- поставьте вблизи батареи (зимой) или на солнце (летом), чтобы раствор испарялся: в процессе испарения воды из раствора на нитке будет наращиваться кристалл;
- эксперимент может занять несколько дней или недель, в зависимости от множества внешних факторов. Но в итоге вы получите выращенный собственными руками кристалл. Вместо соды можно использовать каменную соль — кристалл вырастит немного другой. В воду можно добавить немного красителя: сок свеклы или пищевой краситель. Так вы получите цветной кристалл. Эксперементируйте!
Как сделать любую жидкость газированной в домашних условиях
Эта демонстрация наглядно показывает, как взаимодействуют между собой уксусная кислота и пищевая сода. Для опыта нам понадобится: емкость с жидкостью, в которой будут образовываться пузырьки газа, пластиковая бутылка и простая трубочка для коктейлей.
Инструкция:
- в крышке делаем небольшое отверстие, чтобы в него плотно входила трубочка (если необходимо, щели можно дополнительно запечатать пластилином);
- далее в бутылку насыпаем соду и наливаем уксус (реакция произойдет мгновенно, поэтому важно, как можно быстрее закрутить крышку);
- опускаем конец трубочки в емкость с жидкостью;
- наблюдаем, как из него выходит газ, а в воде образуются пузырьки.
Описание опыта по физике «Яйцо в бутылке»
Такой эксперимент будет интересен даже взрослым, так как наглядно показывает действие некоторых физических законов. Для демонстрации нам понадобится сваренное «вкрутую» большое куриное яйцо, стеклянная емкость с широкой горловиной, бумажный листок, спички или зажигалка.
Инструкция:
- вареное яйцо очищаем от скорлупы и охлаждаем до комнатной температуры;
- бумажный лист сминаем так, чтобы он смог пролезть в горловину и поджигаем;
- аккуратно опускаем его в емкость;
- когда он прогорит на половину, на горлышко кладем яйцо;
- через некоторое время оно «чудесным» образом самостоятельно втянется в емкость.
Этот эксперимент показывает, что во время горения при закрытой горловине, прекращается подача кислорода, и внутри образуется вакуум. Он имеет отрицательное давление, поэтому яичко само втягивается в бутылку.
Есть еще один похожий опыт, но уже с сырым яйцом. Для него нужно взять непосредственно сырое куриное яичко таких же размеров (большое) и вымочить его в уксусной кислоте на протяжении 14-16 часов. Далее повторяем действия из предыдущей демонстрации. Яйцо окажется в бутылке благодаря тому, что в процессе вымачивания в уксусе, оно стало более пластичным, а кальций в скорлупе – более мягким.
На этом этапе все понятно, но как теперь достать яйцо из емкости? На самом деле все довольно просто. Для этого потребуется простой пищевой целлофановый пакет. Его проталкиваем внутрь так, чтобы его края оставались снаружи колбы. Далее надуваем его. Затем резким движением переворачиваем емкость и с силой выдергиваем пакет. Здесь уже будут действовать основные физические законы.
Опыт «Дождик в прозрачной банке»
Такой наглядный опыт можно провести даже с малышами дошкольного возраста. Также нужно объяснить им, что пробовать компоненты на вкус категорически нельзя, даже если они аппетитно выглядят. Для демонстрации нам понадобится прозрачная емкость, пена для бритья, водопроводная вода, небольшой шприц без иглы, краситель.
Описание опыта:
- в емкость на две третьих наливаем воду;
- на жидкость выдавливаем небольшое количество пенной массы так, чтобы она покрывала всю площадь воды (это аккуратно можно сделать рукой или ложкой);
- в шприц набираем краситель, разведенный в воде (если нет шприца, можно использовать пипетку);
- медленно ввести в «белое облако» краситель и смотреть, как происходит «чудо»;
- пена будет тяжелеть и вскоре появятся первые «осадки» в виде красочных каплей и линий в прозрачной воде.
Более сложные домашние эксперименты мы обязательно опишем в следующей статье. Есть, что добавить — напишите в комментариях или нам на почту — дополним статью.
