Cz.2. Akademia Przedszkolaka – Eksperymenty

Pokazy, doświadczenia i eksperymenty planowane na drugie spotkanie Akademii Przedszkolaka pt. „Jak poznaję świat?” w dniu 19.11.2016

Pokazy wykonane przez prowadzących:
Gumowe jajko, czyli co potrafi zdziałać ocet
Materiały:
świeże jajko
butelka octu
słoik

Wykonanie:
KROK 1 – rozpoczęcie eksperymentu
Do wysokiego naczynia wlewamy ocet. Umieszczamy w nim surowe jajko i rozpoczynamy obserwację. Niemal od razu na powierzchni jajka pojawiają się niewielkie bąbelki – w ok. 90% szkielet jaja zbudowany jest z węglanu wapnia, gdy dochodzi do interakcji z octem, powłoka jaja zaczyna się rozpadać i uwalnia się przy tym dwutlenek węgla.
KROK 2 – gdzie podziała się skorupka?
Po włożeniu jajka do octu, rozpoczyna się reakcja. Kwas octowy rozpuszcza skorupkę jajka, a jajko po ok. 10 godzinach staje się elastyczne. Pozostaje jedynie wyraźna, nienaruszona błona zewnętrzna. Jest dość delikatna, dlatego z jajkiem wciąż należy się obchodzić ostrożnie. Jajko zachowuje się jakby było z gumy. Co ciekawe, gdy porównamy nasze jajo z kolejnym świeżym jajkiem, okaże się, że jajko, na którym zostało przeprowadzone doświadczenie, jest większe!
Balon, który nadmuchuje się bez naszego udziału
Materiały:
ocet spirytusowy
soda oczyszczona
balon
plastikowa butelka
lejek i łyżeczka

Wykonanie:
KROK 1 – przygotowanie balonika i butelki
Do balona wsypujemy dwie łyżeczki sody kuchennej. Do wsypania możemy użyć lejka i łyżeczki. Do butelki wlewamy niewielką ilość octu.
KROK 2 – mocowanie balonika na butelce
Delikatnie nakładamy balonik na butelkę. Ważne, żeby w trakcie nakładania soda nie przesypała się do butelki.
KROK 3 – reakcja octu z sodą
Unosimy balonik do góry, by soda wpadła do butelki. Obserwujemy efekt.

Atramentowe czary
Materiały:
dwie szklanki lub zlewki
gorąca i zimna woda
niebieski atrament z naboju do pióra
ocet spożywczy

Wykonanie:
Do szklanki z zimną wodą dodajemy 3 kropelki niebieskiego atramentu z naboju do pióra. Atrament ma większą gęstość, opadając na dno w niezwykły sposób zabarwia wodę. Rozpraszając się w niej powstają piękne kształty, które z czasem robią się coraz mniej wyraźne, gdyż atrament rozpuszcza się w wodzie. Wymieszaj dokładnie wodę z atramentem, ciecz zmieni kolor na ciemnoniebieski. Do drugiej szklanki nalej nieco wrzątku. Podobnie jak ostatnio dodaj 3 kropelki atramentu. Od razu widać, że atrament się szybko rozprasza w wodzie, a po chwili całkowicie znika – ciecz nadal jest bezbarwna.
Do bezbarwnego roztworu dodaj kilka kropli octu. Od razu ciecz „odzyskuje” kolor ciemnego granatu (kolor jest bardziej intensywny, bo jak pamiętasz dodałeś więcej kropelek atramentu).
Możemy pokusić się o jeszcze jedno doświadczenie z atramentem. Zadziwisz nim każdego. Ponownie nalej wrzątku do szklanki, tym razem nie więcej niż 1/3 objętości. Dodaj kilka kropel atramentu i dobrze wymieszaj. Ciecz jest bezbarwna, jak w pierwszym doświadczeniu. A teraz nalej zimnej wody do drugiej szklanki. Powoli przelewaj ją do naczynia z wrzątkiem. Im więcej zimnej wody dodasz, tym ciecz będzie ciemniejszego koloru. Ciekawe prawda.
Wytłumaczenie
Atrament do piór składa się z kilku składników. Jednym z nich jest barwnik, który nadaje kolor atramentowi. Kiedy dodamy kroplę atramentu do zimnej wody, atrament miesza się z nią za pomocą dyfuzji – rozproszenia cząsteczek składników atramentu w wodzie. W cieplej wodzie dyfuzja zachodzi szybciej, bo cząsteczki mają więcej energii, a przestrzenie między nimi są większe (łatwiej mogą się między sobą przeciskać). Barwnik w atramencie ma jeszcze jedną właściwość, w gorącej wodzie traci swój kolor. Odzyskuje go, gdy roztwór ochłodzimy. Do dlatego dolewając zimnej wody sprawiliśmy, że zabarwiła się ona na granatowo. Proces odzysku koloru można przyspieszyć dodając słabego kwasu, jakim jest dolany przez nas ocet (może to być także sok z cytryny, jeśli nie znosisz zapachu octu).

Balon, który nie pęka

Materiały:
2 balony
woda
palnik (świeczka)

Wykonanie:
Nadmuchać jeden balon i podłożyć zapaloną świeczkę – balon pęknie; następnie nadmuchać drugi balon, nalać do niego trochę wody i podłożyć zapaloną świeczkę – balon nie pęknie.

Pasta do zębów dla słonia

Materiały:
perhydrol (woda utleniona)
płyn do mycia naczyń
jodek potasu (ew. drożdże)

Wykonanie:
Rozpuszczamy 20 gram jodku potasu w 20 ml wody i wlewamy to do 100 ml wody nadtlenku wodoru wymieszanego z barwnikiem i z płynem do naczyń (10 ml). Powstała reakcja jest niebezpieczna i kontakt ze skórą ma szkodliwe działanie i może doprowadzić do oparzeń. Eksperyment pokazuje rozkład nadtlenku wodoru na tlen i wodę za pośrednictwem jodku potasu. Reakcja jest egzotermiczna, należy zachować ostrożność!

Doświadczenia i eksperymenty wykonywane przez uczestników:

Skaczące confetti
Materiały:
balony
confetti (małe ścinki papieru, np. z dziurkacza)

Wykonanie:
Przygotuj confetti i rozłóż na stole. Nadmuchaj balon, po czym pocieraj nim o włosy, aż poczujesz, że zaczną się do niego przylepiać. Następnie skieruj balon nad ścinki papieru. Gdy zbliżysz balon na odległość ok. 10 cm confetti zacznie podskakiwać i przylepiać się do powierzchni balonu.
Wyjaśnienie:
Nietrudno się domyśleć, że pocieranie balonem o włosy spowodowało, iż się naelektryzował. Ale jak to się dzieje? Elektryzowanie, inaczej elektryzacja, jest to wytwarzanie na danym ciele nadmiaru ładunków elektrycznych jednego znaku. Niektóre przedmioty bardzo łatwo mogą przyjąć dodatkową porcję elektronów od innego ciała. Przemieszczenie się elektronów na dany przedmiot powoduje jego naładowanie ujemne, natomiast drugi przedmiot, który traci elektrony ładuje się dodatnio. Dwa nienaładowane ciała same się nie naelektryzują – musi zadziałać jakaś siła zewnętrzna, która im to umożliwi. Może być to działanie pola elektrostatycznego, zmiana temperatury otoczenia lub poruszanie się względem siebie obu ciał. W naszym doświadczeniu pocieranie balonu o włosy spowodowało, że siła tarcia ułatwiła przemieszczenie się elektronów na powierzchnię balonika. Włosy naładowały się dodatnio (pojedyncze włosy mając ładunki tego samego znaku odpychają się i tym samym mogą „stanąć dęba”). Balonik naładowany ujemnie wykorzystaliśmy do zabawy z papierem, który łatwo traci elektrony, a naładowany dodatnio jest przyciągany przez balonik. Ten niewielki ładunek utworzony na powierzchni balonu pozwala na podskoki kawałków papieru, które dotykając powierzchni balonika odzyskują elektrony.
Aby sprawić, by balon przestał być naelektryzowany wystarczy przetrzeć ręką jego powierzchnię – strumień elektronów spłynie przez nasze ciało do ziemi…

Magiczny palec
Materiały:
plastikowe talerze
woda
zmielony pieprz
płyn do mycia naczyń lub mydło w płynie
Wykonanie:
Nalej na talerz lub do miski wody po czym całą powierzchnię cieczy posyp pieprzem. Teraz zamocz na środku talerza (miski) palec. Nic się nie dzieje. Następnie czubek palca zmocz w płynie do mycia naczyń (mydle) i ponownie zanurz na środku talerza z wodą. Drobinki pieprzu na powierzchni wody zaczną uciekać od palca w kierunku brzegu naczynia.
Wytłumaczenie:
Drobiny pieprzu utrzymują się na powierzchni wody dzięki zjawisku napięcia powierzchniowego. Przyczyną istnienia tego zjawiska są siły przyciągające między cząsteczkami wody. Dzięki nim woda zachowuje się jakby miała delikatną, sprężystą i niewidoczną błonkę, która utrudnia przenikanie w głąb cieczy ciał będących na jej powierzchni. Tą właściwość wykorzystują niektóre małe zwierzęta do poruszania się po wodzie (głównie owady). Dodatek płynu do mycia naczyń ułatwia przerwanie błonki (detergenty zmniejszają napięcie powierzchniowe). W miejscu w którym dotknęliśmy palcem powierzchni wody powstaje „dziura” o mniejszym napięciu powierzchniowym. napięcie się nie zmienia, więc pieprz przemieszcza się w kierunku większego napięcia powierzchniowego („mocniejsza błona” zabiera drobiny pieprzu).
Lawa w kubku

Materiały:
plastikowe, przezroczyste kubki
tabletki musujące
woda
olej
barwnik
soda oczyszczona
kwasek cytrynowy

Wykonanie:
1) Wypełnijcie szklankę do 3/4 objętości olejem i wrzucie do niego tabletkę musującą. W osobnym naczyniu, np. drugiej szklance rozróbcie 1/4 do 1/2 ilości wody z dowolnym barwnikiem. Wlejcie zabarwioną wodę do oleju z tabletką. Obserwujcie, bawcie się i po skończeniu musowania wrzućcie nową tabletkę w celu dalszej zabawy. Dla lepszych efektów jak w prawdziwej lampie, możecie przepuszczać przez naczynie strumień światła, np. z latarki. Uwalniane podczas reakcji rozpuszczania tabletki w wodzie pęcherzyki powietrza dyfundują do warstwy olejowej, gdzie są spowalniane z uwagi na większa lepkość i gęstość tego płynu, co przypomina proces wykorzystywany w lampach typu lawa.

2) Do naczynia wlejcie olej i wodę z barwnikiem. W dowolnej kolejności wrzućcie niewielką ilość kwasku cytrynowego i sody oczyszczonej (na szklankę wystarczy po pół łyżeczki). Reagujące ze sobą w warstwie wodnej soda z kwaskiem powodują wydzielanie się dwutlenku węgla, co obserwujemy dokładnie w taki sam sposób jak w przypadku użycia tabletki musującej, to jest dyfundowaniem, unoszeniem się kolorowych bąbelków do warstwy olejowej. Efekt lampy lawy!
„Żywe zapałki”

Materiały:
zapałki
woda

Wykonanie:

Każdą zapałkę łamiemy na pół, tak, żeby jej nie rozerwać. Musi się trzymać w całości. Następnie układamy zapałki jedna koło drugiej, tak aby utworzyły gwiazdę. W środek figury dajemy kilka kropel wody. Zapałki zaczną się poruszać, aż utworzą gwiazdę. Zapałki zaczęły się poruszać za sprawą ciśnienia turgorowego. Drewno posiada komórki roślinne, które zgniatamy podczas ich łamania. Woda wypełnia te zgniecione komórki i wywiera na nie ciśnienie, co powoduje zmianę kształtu zapałki.

Piasek kinetyczny – zabawa nie tylko dla najmłodszych
Materiały:
4 szklanki mąki pszennej lub kukurydzianej lub ziemniaczanej
0,5 szklanki oleju spożywczego lub oliwki dla dzieci
dodatkowo można użyć barwnika spożywczego do zabarwienia piasku

Wykonanie:
Piasek kinetyczny w dotyku jest suchy, lecz budowle jakie dzięki niemu możemy zrobić są trwałe, jakby były wykonane z piasku z dodatkiem wody. Przepis jest banalnie prosty, a zabawa z tym „piaskiem” daje dużo radości nie tylko dzieciom ale i rodzicom. Ponadto jest to zabawa, która doskonale usprawni motorykę małego szkraba, co ułatwi naukę pisania w szkole. Stawianie budowli z piasku, wyostrza orientację przestrzenną, która z pewnością przyda się każdemu.
Wyjaśnienie:
Nasz twór nie zamienił się w prawdziwy piasek, piasek to rodzaj skały zawierającej w większości kwarc (SiO2). Piasek kinetyczny choć podobny do piasku jest związkiem organicznym. Zabawa z takim „piaskiem” jest zdrowa, może wpłynąć nawet korzystnie na skórę naszych dłoni (chyba że użyjemy zużytego, przepracowanego oleju), bo w oleju lub oliwce rozpuszczone są witaminy A, D, E i K.