Dzieci to naukowcy i badacze. Codziennie zadają mnóstwo pytań: dlaczego?, po co?, jak to działa?, co by było, gdyby? Czasami wystarczy kilka słów wyjaśnień, a niekiedy potrzeba mocniejszych argumentów. Zamiast tłumaczyć, można coś pokazać.
Mały człowiek uwielbia eksperymentować, najlepiej jeśli zrobi to pod czujnym okiem dorosłego. Jakie doświadczenia można bezpiecznie przeprowadzić w domowym laboratorium? Podpowiadają naukowcy z Politechniki Wrocławskiej – dr Anna Hajdusianek i dr Elżbieta Wojaczyńska.
– Prowadząc zajęcia z dziećmi pytam, dlaczego dany eksperyment tak przebiega i z czym jest związany i muszę powiedzieć, że często dzieci mają bardzo dobrą intuicję, są otwarte, same poszukują rozwiązania problemu i sprawia im to wielką przyjemność – mówi dr Anna Hajdusianek, która od sześciu lat prowadzi na Politechnice Wrocławskiej Akademię Młodych Odkrywców (http://www.amo.if.pwr.wroc.pl/). – Na zajęcia przychodzą dzieci wraz z rodzicami, rozmawiamy o fizyce i innych naukach inżynierskich, a przede wszystkim eksperymentujemy. Część naszych słuchaczy zapisuje sobie nasze doświadczenia i potem powtarza je w domu. To na pewno rozwija pasję do nauki.
Z kolei dr Elżbieta Wojaczyńska wprowadza maluchy w świat chemii. Prowadząc na Politechnice zajęcia dla uczniów szkół podstawowych, pokazuje, że nauka może być świetną zabawą. – Proste eksperymenty, które można przeprowadzić w domu, obrazują, jak możemy sami rozpoznać, na przykład, co jest kwasem, a co zasadą, i jakim reakcjom chemicznym one ulegają – wyjaśnia dr Wojaczyńska.
Propozycje eksperymentów
• Doświadczenia dotyczące elektrostatyki. Wystarczy potrzeć balonik o suche włosy i balonik się naelektryzuje. Taki balonik można „przykleić” do ściany czy do swojego ubrania. Do takiego balonika także będą przyklejały się podarte papierki, a jeżeli zbliżymy balonik do leżącej puszki po napoju, to puszka również zacznie się poruszać w kierunku balonika. Balonik można zastąpić plastikową linijką. Jeżeli natomiast „naładowany” balonik zbliżymy do strumienia wody wylatującego z kranu, to strumień wody się odchyli w kierunku balonika. We wszystkich tych doświadczeniach występuje zjawisko elektryzowania się ciał.
• Doświadczenie związane z ciśnieniem
Do jego wykonania potrzebna jest butelka PET po napoju lub wodzie. Na dole butelki robimy mały otworek, przez który będzie wyciekać woda, gdy napełnimy nią butelkę. W korku od butelki również robimy mały otworek. Zakręcamy butelkę. Jeżeli zasłonimy palcem otworek w korku, woda przestanie nam wyciekać z dolnego otworka.
• Jak działa powszechnie używane łożysko kulowe
Wystarczy na talerzyku położyć kilka piłeczek i przykryć je drugim talerzykiem. Połóżmy na górnym talerzyku jakąś zabawkę i zakręćmy nim. Zauważymy, że podczas obrotu górnego talerzyka tarcie jest mniejsze, niż gdybyśmy w ogóle nie użyli piłeczek.
fot. I. Hajdusianek
• Co jest kwasem, a co zasadą Szereg substancji potrafi zmieniać swoje zabarwienie w kontakcie z kwasami i zasadami i można je wykorzystać do rozpoznawania, do której grupy zaliczyć badany związek. W domowych warunkach najlepiej sprawdza się w tej roli wywar z czerwonej kapusty, chociaż można też użyć naparu z herbaty (zwłaszcza owocowej) lub soku z buraków. Przygotowanie: Połowę niewielkiej główki czerwonej kapusty posiekać tak, jak na surówkę, wsypać do miski lub garnka i zalać wrzątkiem (ok. ½ litra – 2 szklanki). Gdy ostygnie, przecedzić do innego naczynia, najlepiej do zakręcanej butelki. Skala barw: Do niewielkiego naczynia (kieliszek, mała miseczka) wlać wywar z czerwonej kapusty i wsypać do niego pół łyżeczki kwasku cytrynowego (można użyć też octu lub soku wyciśniętego z cytryny). Wymieszać, zwrócić uwagę na zabarwienie cieczy w naczyniu. Będzie to barwa charakterystyczna dla naszego wskaźnika w roztworze kwaśnym. Do innego naczynia wlać wywar z czerwonej kapusty, wsypać pół łyżeczki sody, zamieszać. Otrzymana barwa będzie charakterystyczna dla roztworu zasadowego. W trzecim naczyniu umieścić dla porównania sam wywar z czerwonej kapusty. Porównać barwę wywaru w tym roztworze – roztworze obojętnym – z otrzymanymi w poprzednich eksperymentach.
Badanie odczynu różnych substancji: Do czystego naczynia wlać wywar z kapusty i dodać do niego niewielką ilość napoju owocowego z kartonika (np. jabłkowego, pomarańczowego). Jaki odczyn ma badany napój? Doświadczenie powtórzyć, badając w podobny sposób odczyn: mydła (zestrugać parę wiórków lub rozrobić wcześniej z wodą w oddzielnym naczyniu), miodu, soli kuchennej, proszku do pieczenia, amoniaku do ciast, popiołu (z papierosa lub po spaleniu drzewa), aspiryny, witaminy C czy preparatu na zgagę (rozkruszone tabletki wsypać do naczynia ze wskaźnikiem).
Na zdjęciu jedna z owocowych herbat. Od lewej do prawej: roztwór zasadowy, obojętny, kwaśny
fot. M. Wojaczyńska
• Samopompujący się balonik
Substancje zaliczane do kwasów i te, które należą do zasad, mogą ze sobą reagować, niekiedy dość gwałtownie.
Reakcja zobojętniania, której dodatkowo towarzyszy wydzielanie się.
Wykonanie: Do pustej małej butelki po wodzie mineralnej wsypać 2-3 łyżeczki sody oczyszczonej, a następnie wlać do środka ok. ¼ szklanki octu, po czym na szyjkę butelki szybko nałożyć nienadmuchany balonik (najlepiej wcześniej przećwiczyć tę część eksperymentu, używając pustej butelki). Wymieszać zawartość, obserwując, co dzieje się z balonikiem.
Wyjaśnienie: Ocet zawiera kwas octowy, a soda to wodorowęglan sodu, reagują one ze sobą – chemicy zapisują to tak:
To powstający w reakcji dwutlenek węgla wypełnia balonik.
• Gumowe jajko
Wykonanie: Surowe jajko włożyć do szklanki i zalać je octem, tak by całe było zanurzone. Pozostawić na co najmniej 10 godzin (np. na noc). Jak w tym czasie zmieniła się skorupka jajka?
Wyjaśnienie: Kwas octowy reaguje z węglanem wapnia – składnikiem nadającym skorupce jaja twardość. Powstaje przy tym dwutlenek węgla (widać pęcherzyki gazu na powierzchni jajka). Zapis chemiczny jest następujący:
Pozostała błonka jest delikatna, więc po wyjęciu ze szklanki z jajkiem należy obchodzić się delikatnie (jak z jajkiem:)).
Sabina Janer, MaWi
