Опытным путём: простые эксперименты, чтобы наглядно продемонстрировать химические и физические процессы

Эксперименты помогают развивать любознательность, критическое мышление и умение применять теоретические знания на практике. А ещё просто позволяют детям лучше понимать природные явления и процессы. Ко Дню науки рассказываем про 10 простых химических и физических опытов, которые можно провести дома с детьми из подручных средств.

Этот опыт позволит детям увидеть реакцию нейтрализации между щёлочью и кислотой, что является одним из основных принципов химии.

Смешайте соду с водой в соотношении 1:1, добавьте немного красной краски, чтобы смесь приобрела цвет лавы. Затем добавьте несколько капель моющего средства, чтобы смесь стала более вязкой. Теперь добавьте уксус. Реакция начнётся сразу же, и смесь станет «кипеть». Выглядит как извержение вулкана!

Этот простой химический опыт позволяет детям понять, как цвета взаимодействуют друг с другом, и какие оттенки можно получить, смешивая разные краски.

Наполните стаканы водой и добавьте в каждый стакан разное количество пищевого красителя. Затем попросите детей аккуратно смешать воду из разных стаканов, используя две ложки. Вода в одном стакане будет иметь новый цвет, который является результатом смешивания цветов из двух других стаканов.

Другой вариант: отрежьте от бумажного полотенца длинную полоску так, чтобы её можно было погрузить в каждый стакан. В результате должна получиться бумажная змейка с плавным переходом цветов.

Каждый из стаканов издаёт свой тон при ударе, и чем больше в нём воды, тем ниже тон. Меньшие вибрации, возникающие при ударе о стекло, создают звуковые волны, проходящие через воду. Вибрации проходят медленнее при большем количестве воды, что приводит к более низкому звуку.

Разместите стаканы рядом друг с другом, наполнив их водой, — какие-то больше, какие-то меньше. Первый стакан должен быть наполнен небольшим количеством воды, последний — почти до краёв. Ударьте карандашом по стакану, наполненному наименьшим количеством воды, и прислушайтесь к звуку. Затем ударьте по стакану, заполненному наибольшим количеством воды. Какой стакан издает более «высокий» звук? Ударьте карандашом и по остальным стаканам, прислушиваясь к звукам. Попробуйте сыграть мелодию, последовательно ударяя по стаканам.

Опыт показывает, как свет преломляется в воде и образуются цвета радуги. Простой эксперимент поможет детям понять, почему появляется радуга.

Поставьте зеркало под таким углом, чтобы свет отражался от него на стакан с водой. При этом на стене появится радуга.

Во время опыта при быстром вращении бутылки круговыми движениями внутри неё образуется водяной вихрь (мини-торнадо), который можно легко увидеть благодаря блёсткам. Это явление происходит благодаря центростремительной силе, которая направляет воду к центру её кругового движения.

Наполните пластиковую бутылку водой приблизительно на три четверти объёма. Добавьте в воду несколько капель средства для мытья посуды и немного блёсток для того, чтобы ваш вихрь был более заметным и мог привести в восторг маленьких зрителей. Закройте бутылку крышкой и переверните её вверх дном. Держите бутылку за горлышко и быстро вращайте её круговыми движениями на протяжении нескольких секунд. Остановитесь и посмотрите на содержимое бутылки, чтобы увидеть, образовался ли внутри мини-торнадо из воды.

Опыт демонстрирует, как плотность воды может меняться в зависимости от добавляемых веществ.

Наполните один стакан водой и положите в него яйцо — оно утонет. Затем смешайте уксус с водой во втором стакане и аккуратно перелейте его в первый стакан. Яйцо начнёт подниматься вверх и будет плавать на поверхности.

Как одно вещество может менять своё физическое состояние под воздействием температуры. Эксперимент подходит для солнечного дня дома, но лучше всего — для летнего жаркого времени на природе.

Положите один из кусочков шоколада на тарелку, покрытую бумагой, и оставьте в затемнённом месте. Зафиксируйте, через сколько времени шоколад начнёт таять. Если через 10 минут он не растает полностью, отметьте, насколько мягким он стал. Повторите эксперимент с кусочком шоколада, оставленным на солнечном свете. Запишите результаты аналогичным образом. Сравните полученные данные: в каких условиях произошло таяние шоколада?

В ходе этого опыта шоколад меняет своё агрегатное состояние под воздействием определённой температуры, переходя из твёрдой формы в жидкую. Обычно на жарком солнечном свете этого перехода достаточно, чтобы шоколад начал таять. Но можно и обратить этот процесс вспять, поместив уже растопленный шоколад в холодильник, где он снова станет твёрдым.

Опыт демонстрирует явление, которое называется «разделением фаз», когда разные вещества образуют отдельные слои.

Налейте в бутылку воду до половины, затем добавьте пищевой краситель. Налейте растительное масло так, чтобы оно покрыло воду. Добавьте несколько капель моющего средства и плотно закройте бутылку. Через некоторое время вы увидите, как слои масла и воды начнут двигаться, создавая красивый эффект «лавы».

В ходе этого эксперимента вы создадите статическое электричество, натирая воздушные шарики тканью или волосами.

Потрите два воздушных шарика о шерстяное изделие, а затем попытайтесь сблизить их. Что происходит? Притягиваются они или отталкиваются? После того как вы потрёте один из шариков о волосы, когда вы медленно поднимаете его, взгляните в зеркало. Расположите алюминиевую банку на столе горизонтально и поднесите к ней шарик (после того, как потёрли его о волосы). Обратите внимание, как он движется к банке, а когда вы его отодвинете, он снова тянется к ней.

В ходе этого эксперимента вы создаёте статическое электричество, натирая воздушные шарики тканью или волосами. При трении воздушные шарики приобретают отрицательный заряд, при этом часть электронов переходит из волос или ткани, которые становятся положительно заряженными. В результате ваши положительно заряженные волосы поднимаются к отрицательно заряженному шарику, а алюминиевая банка притягивается к отрицательно заряженному воздушному шарику из-за того, что область рядом с ним приобретает положительный заряд.

Изменения вещества, которые появляются при воздействии температуры.

Добавьте немного лимонного сока в чашку и смешайте его с небольшим количеством воды с помощью чайной ложки. Обмакните ватную палочку в получившуюся смесь и напишите ею текст на белом листе бумаги. Дайте полностью высохнуть вашему посланию, чтобы оно стало абсолютно незаметным. Когда захотите прочитать тайное сообщение или продемонстрировать его кому-либо, просто нагрейте лист бумаги, поднеся его поближе к источнику света или прогладьте утюгом на небольшой температуре.

Лимонный сок — органическое вещество, которое при нагревании приобретает коричневый оттенок. Смешав лимонный сок с водой, практически невозможно заметить, что на бумаге что-то написано, ведь никто не узнает о его существовании, пока не нагреет лист и не обнаружит таким образом секретное послание.