Бесплатный фрагмент - Нескучная химия
Просто о сложном
Вместо введения
Идея этой книги возникла у меня оттого, что у многих начинает дергаться глаз от химии как науки. Люди считают ее чем-то очень сложным.
Я тоже была такой в школе, и мне не были интересны бумажные формулы из книг. Да они и не интересны!
Мне захотелось показать вам не книжную химию. В моем изложении вы не найдете сложных формул и рассуждений. Все, что я тут показываю и рассказываю, рассчитано на тех людей, кому интересно наблюдать саму жизнь со всеми ее проявлениями. Да, в книге будут элементы обучения для школьников (их просто не может не быть, я же практикующий репетитор по химии), но они изложены легко и не превращают учение в мучение. Практически к каждому рассказу предоставлено живое видео, которое можно посмотреть по ссылке, ведущей в социальную сеть ВК (в книге представлено более 50 видео).
Также книга будет интересна всем, кто любит химию и думает связать свою профессиональную жизнь с этой наукой. В ней рассказано и о профессиях будущего, так или иначе связанных с предметом. А также рассмотрены проблемы, с которыми могут столкнуться ученики и их родители при подготовке к экзаменам.
Об авторе. От ненависти до любви
Если бы мне раньше сказали, что буду преподавателем по химии, а тем более репетитором, я бы не поверила. «Почему?» — спросите вы. Дело в том, что в школе я не испытывала особой любви к этому предмету. Как-то мимо меня он прошел. Мне казалось, что химия — это что-то недоступное, непонятное, то, что могут понимать только избранные люди.
Да и вообще… мне хотелось стать геологом. В моем воображении это была самая романтичная профессия. Я представляла экспедиции, палатки, медведей, найденные кости мамонта. Конечно, поделилась своими мыслями с мамой, и ее реакция была следующей: «Что же это будет за работа? Вечно не дома, по палаткам, с облупленным от солнца носом, без возможности принять душ». Да простят меня геологи!
Помню, что меня так впечатлило мамино описание, что я стала искать другие направления. Выбор пал на почвоведение, а там… о ужас… нужно было сдавать химию!!! Я пережила три психологических стадии: шок, отрицание, принятие.
Понимая, что мне нужна помощь, так как знаний нет, мама нашла репетитора по химии. Это был просто прекрасный человек и репетитор от Бога! Я открыла абсолютно другой мир химии, его четкость, красоту, логику! Влюбилась в этот предмет, и в процессе подготовки поняла, что хочу связать с ним свою жизнь. Говорят: «От любви до ненависти — один шаг». В моем случае получилось наоборот. Я поступила на бюджет в Южный федеральный университет (ЮФУ) на кафедру «Химия» естественно-научного факультета, и мое образование: преподаватель химии, степень магистра.
И тут начинается самое интересное. В нашей семье все вокруг — учителя. Практически поголовно родственники и друзья, которые входили в дом к родителям — это какая-то бесконечная династия педагогов. Педсовет на дому. С детства очень много слышала о школе, обо всех перипетиях, с которыми сталкиваются школьные учителя, поэтому у меня не было желания работать там. И я не стала этого делать.
После института поработала в трех разных городах страны: в четырех рекламных агентствах, где упоительно делала расчеты по полиграфической продукции. Но в какой-то момент мои корни победили, я вернулась к химии. И вот уже около 12 лет преподаю этот предмет частным образом. Что мне хочется сказать: ведь это полное попадание в мои природные качества. Я занимаюсь тем, что доставляет мне удовольствие. Мне нравятся эксперименты и счастливые глаза зрителей. Я люблю свое дело! И мне доставляет удовольствие влюблять в него других.
В моей жизни неоднократно случались истории, когда ко мне приходили с запросом в восьмом классе на повышение успеваемости со словами: «Не нравится, не понимаю, терпеть не могу эту химию!» Ребята начинали изучать эту науку под моим руководством, и заканчивалось это тем, что ребенок говорил: «Для меня это самый легкий предмет, я буду сдавать по нему ОГЭ». После чего ученик сдавал этот экзамен на высокий балл и начинал думать в сторону выбора профессии в направлении, связанном с когда-то нелюбимой химией. Также были истории, когда люди приходили ко мне с конкретным запросом поступления в медицинский колледж или ВУЗ, и мы вместе блестяще справлялись с этой задачей.
Мне хочется донести до каждого, что химия удивительна и интересна. Надеюсь, что рассказы и истории, которые найдете в этой книге, вам понравятся и чуточку изменят отношения ваших детей к химии. Это будет для меня высшая награда за мой труд.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О ХИМИИ
1. Канализационный монстр
А знаете ли вы, что своими руками можно создать монстра в канализации? Задумывались ли о том, что неправильные действия на кухне или санузле приведут к тому, что этих чудовищ будет появляться все больше и больше по разным городам страны, и они станут вносить смуту в наши дома, выплескивая содержимое своего нутра прямо к нам в квартиры?
Познакомьтесь, это Жирберг — самый настоящий монстр городов. Омерзительный товарищ образуется в недрах канализации за счет того, что в нее выбрасывают средства личной гигиены, они спрессовываются с тем жиром, который выливают после жарки пищи. Один из крупнейших жировиков весил 130 тонн, и для того, чтобы отчистить от него тоннели канализации, потребовалось девять недель! Ну что, готовы столько времени не пользоваться унитазом, душем, раковиной, а заодно пытаться спасти свое имущество от нашествия Жирберга?
Если нет, то нужно правильно избавляться от жира. На сегодняшний день самое простое, что вы можете сделать, так это слить жир со сковороды в пластиковую бутылку и плотно закрыть ее. Не самый лучший способ, но пока так. Я регулярно избавляюсь от жира именно таким способом.
Интересно накидать в бутылку с жиром влажные салфетки и посмотреть, как все это будет склеиваться. Получится частично канализационный монстр.
2. Как птицы-падальщики связаны с химией?
Скажите, газ, который мы используем дома, имеет запах или нет? Сейчас чувствую, как все дружно начали гудеть: «Ну что за глупые вопросы?»
Сам газ метан, который используется в газовом оборудовании, на самом деле не имеет ни цвета, ни запаха, ни вкуса. Но при утечке мы чувствуем очень неприятный аромат. Это этантиол. Именно он выделяется при гниении животных. И именно по этому запаху гриф-индейки в США находят своих жертв. А заодно и слетаются к утечкам газа на магистральных трубопроводах. Человек для человека заботливо сделал добавку к бытовому газу для того, чтобы вовремя почувствовать опасность.
Вы прочитали для себя новую информацию? А хотите узнать или знаете, как канарейка связана с шахтерами и химией? Если хотите, то садитесь поудобней и слушайте.
Первоначально канарейки были введены в шахты в конце XIX века в Великобритании. Они выбраны из-за своей способности реагировать на опасные газы, такие как метан и угарный газ, которые могут накапливаться в шахтных галереях. Канарейки обладают более чувствительной дыхательной системой по сравнению с людьми, они быстро показывали признаки отравления газами, что предупреждало шахтеров о возможной опасности.
Один из подписчиков, прочитав эту историю, прислал мне следующий вопрос: «Если я не ошибаюсь, канарейка есть и на подводной лодке, верно? Или нет?»
Отвечаю: «Раньше канарейка служила морякам вместо системы определения утечки газа. Эти птицы очень чувствительны к метану, и совсем небольшой его процент в воздухе, который никак не отследить человеку, канарейки чувствуют прекрасно, и, к сожалению, от этого погибают».
В настоящее время разработаны современные детекторы утечки газов.
3. «Мой муж — Дмитрий Менделеев»
Именно такую книгу написала его вторая жена. Книга мне понравилась. Приведу несколько фактов из прочитанного.
Будучи в зрелом возрасте и находясь в браке, Менделеев четыре года был увлечен другой женщиной. Жена, видя это, не давала ему развод. Друзья, наблюдавшие любовную тоску и метания ученого (со слов будущей жены Анны), выступили в переговорах о разводе с первой женой. Это были Бекетов, Иностранцев, Краевой, Докучаев и другие. При этом Менделеев все четыре года писал письма своей будущей жене, но не отправлял их. Писал и убирал в стол. Она смогла прочитать их только после заключения брака. Разница между супругами составила 26 лет.
Интересно описала Анна те моменты, когда она принимала участие в светских раутах в качестве жены Д. И. Менделеева. Особенно увлекательно она рассказывает о лекции, прочитанной в Королевском институте Великобритании. Эта лекция была обставлена торжественно и парадно: огромная аудитория, в которой происходило действо, была переполнена. Кафедра лектора располагалась на высоте подмостков. В зале в креслах сидели дамы в роскошных платьях, а рядом — с ослепительными манишками в черных фраках — мужчины.
После окончания лекции Дмитрию Ивановичу предложили отвечать на вопросы по-русски, и впервые стены Королевского института услышали настоящую русскую речь. Анна Ивановна пишет в воспоминаниях, что интерес к личности Менделеева был так велик, что некоторые представительницы английского общества, узнавшие за год о предстоящей лекции, занялись изучением русского языка.
Анну Ивановну познакомили с одной леди, которая всю зиму брала уроки русского. «Леди очень мило и любезно заговорила со мной, но как ни напрягала я внимание, не могла не только понять, но даже определить, на каком языке она со мной говорит». Менделеева обратилась к сопровождающей ее даме:
— На каком языке?
— По-русски, по-русски, ведь она говорит с вами по-русски.
Наугад стала говорить:
— Очень приятно, конечно, Вы очень любезны. И прочее в этом роде.
Анна Ивановна пишет о многих увлечениях мужа. Одно из ярких изобретений — пироколлодий, разновидность бездымного пороха на основе нитроцеллюлозы. Это изобретение было заказано российским военно-морским флотом, который, однако, не стал его использовать. В 1892 году Менделеев организовал его производство.
Вторая жена делится с нами воспоминаниями о характере ученого. С ее слов я вижу, что он был добрым, вспыльчивым, но легко отходчивым человеком, щедрым, любителем дарить подарки. А спал так крепко, что однажды, когда ехал в поезде, пропустил во время сна пожар в соседнем вагоне и всю ту суету, которая сопровождала это событие.
Еще один из фактов, который поразил мое воображение: после смерти Дмитрия Ивановича его друг В. М. Бехтерев с разрешения жены исследовал его мозг, после чего сделал доклад, указав, что мозг Менделеева весит 1570 граммов и по значительности веса считается четвертым в мире.
В своих воспоминаниях Анна пишет: «Помню следующие слова докладчика проф. Вейнберга: «Если бы вы вошли в комнату, где собраны мозги людей, выделявшихся своей умственной деятельностью, вам бросился бы в глаза мозг Менделеева, если можно так выразиться, красотой формы, интенсивностью извилин. Правое полушарие мозга по числу своих извилин нормально, но левое нет, в нем извилин больше, чем бывает обыкновенно, больше на три (кажется) завитка. Из этого можно заключить, что мозг человеческий может эволюционировать в сторону развития, расцвета. В данном случае развитие, избыток извилин соответствует гениальности. По весу, помню, проф. Вейнберг сказал, что из измеренных мозгов мозг Дмитрия Ивановича — третий, но что вес мозга не есть показатель способностей {Подробности о мозге Дмитрия Ивановича изложены на немецком языке и книжка эта издана в Вене.}».
4. Три мифа в химии
Ну что, любители похимичить, обещаю, что сейчас у многих произойдет разрыв шаблонов. Предлагаю, прежде чем читать ответ, мысленно согласиться или опровергнуть то или иное утверждение, а затем проверить себя и сравнить со статистикой опроса 20 учащихся (статистика взята с просторов интернета). Погнали!
Миф 1. Самый дорогой металл — платина. На этот вопрос ни один из опрашиваемых не ответил правильно.
Самым дорогим металлом в мире является Калифорний (Cf) — в этом вам поможет убедиться Книга рекордов Гиннесса. Калифорний искусственно получили в 1950 году в Калифорнийском университете в Беркли — отсюда и название. Калифорний извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе. Самый дорогой металл можно встретить в таблице Менделеева под №98. Стоить ли говорить, что металл — поистине редкий: мировое производство Калифорния-252 составляет всего несколько десятков миллиграммов в год. Один грамм этого элемента стоит ни много ни мало $70000000. Сумма немыслимая и буквально сбивает с ног простого обывателя.
Миф 2. Разрез яблока становится коричневым из-за окисления железа.
На этот вопрос неверно ответили 95% опрашиваемых, то есть только один человек ответил верно. Многие даже в зрелом возрасте уверены, что разрез яблока становится коричневым, потому что в нем окисляется железо и появляется что-то типа ржавчины. Железа в яблоке слишком мало, чтобы оно, окисляясь, как-то влияло на окраску. На самом деле окисляются полифенолы. Это растительные пигменты, являющиеся мощными естественными антиоксидантами.
Миф 3. Среди металлов только ртуть остается в жидком состоянии при комнатной температуре. Доля неверных ответов на этот вопрос составила 85%, то есть 3 человека из 20 ответили правильно.
Собственно да, мы привыкли к тому, что в нашем мире жидкости — жидкие, а металлы — твердые, и даже усвоили одно исключение из этого правила. Да, речь идет о ртути — единственном металле, пребывающем в жидком состоянии вплоть до температуры –39 °С. Однако мало кому известно о существовании ряда металлов, остающихся жидкими при температурах, очень близких к комнатным. Всего таких металла — четыре: всем известная ртуть, менее известные галлий и цезий и удивительный франций. Все эти металлы при температуре +30 °С находятся в жидкой фазе.
5. Если бы химия не появилась в нашей жизни
Часто можно услышать негативные отзывы о химии. Что-то в таком роде слышу постоянно: «Везде понапихали своей химии, травят честной народ!» Не буду спорить, что есть минусы в химическом производстве, в огромном количестве выхлопных газов от транспорта, в появлении оружия, в том числе и химического. Но плюсы, на мой взгляд, перевешивают все минусы.
Да, многие ругают химию, как науку. А что было бы, если бы ее не развивали? Мы бы застряли в прошлом. Без уютных домов, красок, клея, пластмасс, смазочных материалов, техники, транспорта, красивой и удобной одежды, без освоения космоса. Так и ездили бы на лошадях, а на ноги нужно было бы каждые две недели плести новые лапти.
А знаете, что без нормальной медицины средняя продолжительность жизни в верхнем палеолите была до 33 лет у мужчин, а у женщин — до 28 лет?
Радостно, что химия есть в нашей жизни. Убедила или нет?
6. Как нефть спасла китов
Киты относятся к одним из самых больших млекопитающих в мире. У этих существ есть особый подкожный слой, так называемый китовый жир, который хранит в себе огромное количество энергии. Из китового жира можно сделать лекарства, косметику, мыло и многое другое.
Роль китового жира в XIX веке
Человек все время улучшает качество своей жизни. И, конечно же, людям хотелось видеть освещенные дома и улицы. И ничего лучше, чем китовый жир, на тот момент для этих целей просто не существовало.
Активно использовали китовый жир в составе косметики, китовый же ус — для корсетов. В женской одежде он выполнял функцию ребер жесткости, за счет этого одежда смотрелась очень аккуратно и держала форму.
Уничтожение китов было колоссальным. Они находились на гране полного истребления. Но, как всегда, в самый последний момент их спасло то, от чего этого меньше всего ждали — нефть, благодаря ей эти млекопитающие существуют в настоящее время.
Китовый жир был заменен на керосин, который превосходил по своим качествам предыдущее сырье. Он меньше давал копоти, долго горел и лучше освещал помещение.
ПОХИМИЧИМ. ОПЫТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
В этом разделе книги я привожу опыты, которые делали вместе с моими маленькими детьми. Дети-то маленькие, а опыты вполне взрослые. Большая часть того, что вы увидите здесь, также «проходят» в школе. Но там, чаще всего, эти знания записаны в учебнике в виде формул и правил и никак не хотят заскакивать в голову. Лучшее, что можно сделать — это провести эксперимент!
1. Газируем напитки
Я родилась в Советском Союзе. И одно из самых ярких воспоминаний детства — это газированный компот. Каждую субботу мы ехали к бабушке и дедушке. Они к нашему приезду топили баньку, и когда мы возвращались из нее, то делали компот с газом. Для этого доставали трехлитровую банку вишневого компота и сифон, для которого заранее закупали специальные баллоны с углекислым газом. Компот наливали в сифон и газировали его. Сейчас пишу и испытываю радость. Очень нравилось нам это действо!
Пока писала, прямо задумалась: «А производят ли сейчас такие сифоны или нет?». Сразу пошла проверять и с удивлением увидела, что, оказывается, они есть в продаже. Вот так новость! Но своим детям мы решили показать, как можно газировать напитки в домашних условиях самостоятельно, без сифона.
Для этого мы взяли две пластиковые бутылки, соединенные между собой трубкой от капельницы. Спасибо мужу, он всегда поддерживает меня в любых начинаниях. И именно он, работая клеевым пистолетом, соорудил для меня эту конструкцию.
В одну бутылку мы налили уксус, а в другую — компот. Трубка от капельницы у нас выполняла роль газоотводной трубки. В бутылку с уксусом насыпали соду. Произошла реакция, в которой выделялся углекислый газ. Он по трубочке попадал в компот и таким образом газировал его. Да что я вам все рассказываю и рассказываю? Лучше один раз увидеть. Смотрите видео:
2. Проверяем продукты на наличие крахмала
Вы в жизни много использовали крахмал для приготовления пищи? То количество раз, какое я применяла его в готовке, можно пересчитать по пальцам. Но самое интересное при этом, что в 90-х годах я была участником приготовления крахмала в масштабах целой трехлитровой банки.
Дело происходило у моей бабушки. Так сложилось, что предыдущий год был очень урожайным на картофель, и когда вырос новый урожай, то старому еще не видно было конца. И тогда приняли решение: сделать крахмал!
Дедушка и бабушка были детьми военного времени. И всегда мне прививали принцип безотходного производства. Все детство слышала о том, что продукты не должны пропадать. И я полностью согласна с ними. Всегда стараюсь сделать так, чтобы еда не выбрасывалась. Такие промахи случаются у меня редко.
Но сейчас, во взрослой жизни, оглядываясь на эту историю, мне кажется, что она безумна! Выделяя крахмал из картошки, мы были заняты все и надолго.
Вернемся в прошлое. Может, это яркие воспоминания детства. Когда ты маленький, то все кажется масштабным. Я помню, как мы терли картофель на ручной терке. Ощущение такое, а, может, и на самом деле так было, что у нас получилась целая ванна натертой картошки. Все это месиво выкладывали на марлю и отжимали. Остатки опять клали в ванную, а через несколько часов процесс повторяли.
Отжатая жидкость, содержащая крахмал, сначала имела коричневый цвет. Ее отстаивали. На дно выпадал осадок темного цвета. После чего сливали воду, и промывали осадок несколько раз до тех пор, пока он не становился белым. Когда наконец-то получался белоснежный крахмал, его выкладывали на светлую ткань и сушили. После сушки твердую массу приходилось разбивать деревянной толкушкой, просеивать через сито, и, наконец, после всех этих операций, скрипучий крахмальный порошок пересыпали в банку и плотно закрывали крышкой.
Помню, когда все это делали, то казалось, что мы — золотоискатели, и промываем руду в поисках крупиц драгоценного металла. Еще запомнилась дикая усталость, которая догнала нас в конце всего мероприятия. Могу сказать точно, что сейчас мне даже в голову не пришло бы повторить эту процедуру. Я бы нашла другое применение картофелю. Но зато есть яркое и интересное воспоминание из детства. Может, и оно повлияло на выбор моей профессии, и поэтому я приняла решение стать химиком?
Со своими детьми я не стала выделять крахмал из картофеля, хотя и можно было бы показать это процесс в меньших масштабах. С мальчишками мы решили проверить, есть ли крахмал в следующих продуктах: хлебе, макаронах, твороге, яблоке, огурце, колбасе, цветной капусте, стручковой фасоли. Для этого провели реакцию между хлоридом железа (III) и йодидом калия (реактивы можно приобрести в разных детских химических наборах, которые продаются в интернет-магазинах).
Смешав данные компоненты, мы получили вещества, в которых присутствовал йод. В химии — качественная реакция на крахмал — с йодом. Происходит окрашивание крахмала в темно-синий цвет.
Качественные реакции — реакции, с помощью которых можно отличить одно вещество от другого. И именно при помощи йода определяется крахмал. Темно-синее окрашивание доказывает наличие крахмала в том или ином продукте.
Мы стали по очереди проверять выбранные продукты на наличие крахмала. Некоторые результаты удивили, а некоторые обрадовали. Особенно порадовало отсутствие крахмала в колбасе!
Смотрите видео, радуйтесь и удивляйтесь вместе с нами.
3. Каждый повар — немного химик
Каждый повар — немного химик. Ведь продукты на кухне не просто смешиваются — они вступают в химическую реакцию друг с другом, и если знать законы этих процессов, можно творить кулинарные чудеса.
В этот раз мы решили сделать молекулярную икру. Для этого приобрели готовый набор в интернет-магазине. Для создания блюд молекулярной кухни используется научный подход. Мы почувствовали себя настоящими учеными! В наборе, которым пользовались, рассматривается базовая техника молекулярной кухни — сферификация — это стремление капель жидкости принимать сферическую форму. Альгинат при соприкосновении с хлоридом кальция вступает в реакцию, получается оболочка в виде сферы, внутри ее сохраняется жидкость, которая лопается как настоящая икра. Предлагаю составить компанию в приготовлении и посмотреть, как мы это делали:
4. Делаем стекло своими руками
Конечно, в домашних условиях не получится сделать настоящее стекло как в оконной раме, потому что дома нет плавильной печи. В плавильных, или муфельных, печах достигаются очень высокие температуры. Температура плавления стекла: 1480 градусов. В домашней духовке невозможно добиться такого жара. В московском геологическом музее им. В. И. Вернадского хранится окаменевшая молния — фульгурит. Как она получилась? Молния ударила в песок, и тот спекся. Очень интересно посмотреть на этот образец своими глазами.
Считается, что родина стекла — древний Египет. Основной компонент стекла — это песок — оксид кремния (IV), а также известь, сода и различные добавки для придания цвета.
Вернемся к делу. Нам с сыном захотелось сделать стекло своими руками. Но так как дома нет тигельной печи, а управлять молниями мы не умеем, то было принято решение: обойтись подручными материалами. Взяли цветные леденцы и положили их на пекарскую бумагу. Духовку включили на максимальную температуру. В результате леденцы расплавились. После остывания у нас получилось стекло из леденцов. Очень оригинальное и красивое.
Смотрите видео и обязательно сделайте такой сладкий эксперимент:
5. Почему лужи на тротуаре зимой не замерзают?
Задумывались ли вы об этом? Это же действительно удивительно. На улице –15, кругом лежит снег, а тут идете вы по тротуару и перескакиваете через лужи. Откуда они вообще могли взяться? Вода замерзает при 0 градусов, а тут –15!
Давайте разбираться. Тротуары посыпают специальными реагентами, при помощи которых образуется смесь из снега и реагентов. Температура замерзания такой смеси становится ниже –23, за счет этого мы спокойно разгуливаем по дорожкам, которые не покрыты льдом.
Один из примеров реактива, который может понизить температуру замерзания воды, является поваренная соль. Да, обычная соль, которую мы используем на кухне. Вы даже сами можете провести такой эксперимент дома с детьми, чем очень удивите их.
Как это сделать?
Наберем снег на улице. Положим его в кружку или тарелку (для нас важно, чтобы площадь дна тарелки была побольше). Берем еще одну тарелку и наливаем небольшое количество воды в нее, а сверху ставим кружку со снегом. Если есть возможность замерить температуру снега, то делаем это. После чего начинаем добавлять в снег поваренную соль и перемешивать нашу снежно-солевую кашу. Если сможете произвести замеры, то увидите, что температура смеси начнет снижаться. Затем увидите, что кружка промерзла и примерзла к тарелке.
Почему это произошло? При смешивании снега с солью происходит физико-химический процесс. Для разрушения кристаллической решетки соли нужно затратить много энергии, поэтому процесс протекает с большим поглощением теплоты. Такие процессы называют эндотермическими.
Этот опыт очень интересно провести с большим объемом снега и соли, поставив ее в посуде в лужу на табуретке. Если все хорошо примерзнет, то можно поднимать посудину вместе со стулом, что мы и сделали в видео с этим экспериментом.
6. Три жидкости разной плотности
Физика и химия идут рука об руку рядом друг с другом. Понятие «плотность» — очень интересное понятие. Я начинаю свой урок на эту тему с того, что задаю следующий вопрос учащимся: «Однажды мне попался пост в интернете, где люди обсуждали между собой, что нынче все дурят нашего брата, что даже производители молока берут денег больше, а продают меньше. На бутылке молока написано, что это 1032 г, но если замерять мерным стаканом, то 1032 мл не получается, а получается всего 1 литр. Почему производитель так нагло обманывает нас?»
Чаще всего ребенок не может ответить на этот вопрос. Но я вижу, как сомнения начинают роиться в его голове. Тогда я говорю: «Забудь про молоко. Давай поговорим о меде. Итак, ты пришел с литровой банкой к продавцу. Тебе сказали, что мед стоит 700 руб. за 1 кг. Подаешь свою тару. Тебе наливают чуть больше половины банки и просят 700 рублей. Тебя обманули или нет?»
После таких примеров у нас начинаются бурные обсуждения, где мы приходим к выводу, что килограмм не равен литру, потому как плотность веществ разная. Только у воды плотность равна 1. Поэтому вода по килограммам и литрам совпадает. Убедиться, что одни жидкости тяжелее, а другие легче, вы можете, посмотрев наш совместный с сыном опыт. Для этого мы взяли три разных жидкости одинакового объема, но разной плотности, и увидели, что они не смешиваются.
И да, формула перевода массы в объем через плотность следующая: p = m/V. При ее помощи можно понять, что молоко в миллилитрах не равно молоку в граммах.
А еще интересный пример на тему разной плотности вы можете посмотреть в этом видео:
Тут простые сборы в поездку создали ситуацию, когда я оперативно побежала снимать для вас ролик. Два разных шампуня оказались разной плотности. Очень интересно наблюдать границу раздела фаз между ними.
Границы раздела фаз есть в каждом из этих опытов. В первом опыте их две штуки. Мы видели там расслоение трех разных жидкостей. Видимая граница перехода от одной жидкости к другой и есть граница раздела фаз.
Во втором опыте мы видим одну границу раздела фаз.
7. «Фараоновы змеи»
Когда я начинала свою репетиторскую деятельность, то весело и задорно бегала по всей Москве к своим ученикам. И мне это нравилось.
Я приносила на уроки реактивы, и мы делали опыты согласно тем темам, которые нужно было проходить. Дети воспринимали это как чудо! Меня всегда вдохновляют горящие глаза ребят. И я не могла упустить возможность создать счастье своими руками для учеников под Новый год.
Я даже во взрослой жизни продолжаю верить в чудеса. И мне всегда хочется, чтобы люди не растеряли с годами веру в волшебство (правда, странное желание для человека с естественно-научным мышлением?). Так как ходила к ребятам домой, то знала их адреса. Я закупила конверты с письмами «От Дедушки Мороза». Вложила туда таблицу Менделеева + набор из сухого горючего, пару таблеток глюконата кальция и инструкцию.
Инструкция: «Кладем таблетки глюконата кальция на таблетку сухого горючего, поджигаем и смотрим, как маленькая таблетка превращается в десятисантиметровую змею».
Что происходит?
При нагревании глюконат кальция распадается на углерод, оксид кальция, углекислый газ и воду. Благодаря оксиду кальция и золы от органической части исходной соли получается «Фараонова змея». Видели бы вы глаза моих учеников, когда я появлялась на следующий урок. К этому моменту они уже успевали найти письмо в почтовом ящике.
Предлагаю такой опыт провести и вам. Таблетки можно купить в аптеке, и это будет экономически выгодней, чем готовые детские наборы от производителей данных реактивов.
На видео мы с семьей проводим подобный эксперимент.
8. Яйцо и уксусная кислота
Задумали мы куриное яйцо в уксусной кислоте вымочить. В состав куриной скорлупы входит карбонат кальция, в химии это соединение еще называют: известняк, мел, мрамор. Почему нам захотелось провести такой опыт?
1) Начитавшись информации о том, как разрушаются памятники архитектуры из известняка (это древние белокаменные строения), захотелось посмотреть, как это все происходит.
2) Опыт визуально очень интересный.
Что мы делаем? Берем куриное яйцо и опускаем его в уксус. Вы увидите, что на нем появились пузырьки газа. Происходит это оттого, что в процессе реакции скорлупы с уксусной кислотой выделяется углекислый газ. Оставим яйцо плавать в уксусе. Посуду лучше прикрыть, потому как уксусные пары летучи и имеют резкий запах.
Спустя день или чуть больше станет видно, что скорлупа растворилась, и ее остатки можно аккуратно снять.
Вы обнаружите, что яйцо стало желеобразным. Как попрыгунчик. Можно поиграть с ним, но будьте предельно аккуратны! Защитная пленочка легко рвется.
9. Эксперимент. Зуб вымачиваем в газированной воде
У сына выпал зуб. Обычно зубная фея все забирала. Но тут она поняла, что в нашей семье есть химик, которому интересно посмотреть, что будет с зубом, если вымочить его в сладкой газированной воде. Фея смилостивилась: и подарок ребенку оставила, и зуб для мамы.
Что происходило с зубом при вымачивании в газированной воде?
Газированная вода, использованная в ролике, содержит фосфорную кислоту. Фосфорная кислота вытесняет вещества, входящие в состав эмали зуба. Вот такой интересный и наглядный эксперимент у нас получился.
И он очень похож на тот, который мы проводили выше: «Яйцо и уксусная кислота», принцип химических законов совершенно одинаковый.
Помня это, вы можете сохранять свои зубы. Старайтесь исключить из питания газированные напитки, в которые входят кислоты. Избегайте вдыхать пары уксуса и других кислот. Это разрушает зубную эмаль.
Хочется добавить к этой истории размышление про сахар и зубы. Есть такой взгляд, что портит зубы сахар. Это не совсем так. При плохой чистке зубов бактерии начинают питаться остатками еды, и в качестве побочного продукта выделяются кислоты.
Химический состав эмали зубов на 97% состоит из неорганических веществ. В этот состав попадают карбонаты, фосфаты и фториды кальция. Выделяемые бактериями кислоты — слабые. Но при длительном воздействии они все-таки постепенно растворяют зубную эмаль, «прожигая» в ней дырки.
10. Химический вулкан
Мое первое знакомство с химией состоялось так. Учитель рассказал, что это удивительный предмет, что химия — это сплошное волшебство, которое имеет объяснения. После чего задернул шторы в химическом кабинете и на штатив насыпал горку оранжевого вещества (дихромата аммония). Горка была не очень большой. К ней поднесли спичку, она начала гореть и увеличиваться в размерах. В полутемном помещении это был настоящий ВАУ-эффект! Мы смотрели все как завороженные. Было полное ощущение, что перед нами горит вулкан! При этом оранжевое вещество очень сильно увеличилось в размерах и приобрело темно-зеленый цвет (оксид хрома (III)).
Это один из самых зрелищных опытов. Мы неоднократно проводили его с детьми.
Сделайте такой эксперимент. Только соблюдайте меры безопасности! Этот опыт необходимо проводить в проветриваемом помещении. Для эксперимента понадобится реактив — бихромат аммония. Или же можно поискать химические наборы: «Вулкан Беттгера», «Химический вулкан» или что-то с похожим названием. Важно, чтобы реактив в них был бихроматом аммония.
Дерзайте! Вам обязательно понравится!
11. Волшебное пламя
Бесплатный фрагмент закончился.
Купите книгу, чтобы продолжить чтение.