Kemi kan definieras som studier av materia och hur den materien genomgår förändring. Det är en ganska tråkig definition som lämnar allt det roliga och spänningen som följer med att studera kemi. Kemi är allt omkring dig; det förklarar bakning och varför ett äpple blir brunt när det skärs öppet. Kemi är hemligheten bakom några magiska knep och färgglada fyrverkerier. Så när du undervisar dina elever eller barn om kemi, flytta dig bort från att använda läroböcker, eftersom detta ämne bäst lärs av observation och händer på experiment.

Experiment om kemiska reaktioner

  1. Observera bildandet av en gas
  2. Hur en kemisk reaktion kan producera värme
  3. Bildandet av ett fast ämne
  4. Förekomsten av en färgändring
  5. Elephant Toothpaste Experiment
  6. Varm is
  7. Mentos och koks experiment
  8. Separera en blandning

En anteckning innan jag går vidare till aktiviteterna. Se till att när du gör vetenskapliga aktiviteter av något slag för att ställa frågor, gå igenom den vetenskapliga metoden och låt dem bilda en hypotes och diskutera om de var korrekta i slutet. Det är god praxis för mer avancerad vetenskap och det får sinnet att fungera.

1. Observera bildandet av en gas

Det första experimentet är ett mycket enkelt test som visar barn hur man kan säga om en kemisk reaktion har inträffat genom att observera bildningen av en gas.

Material behövs:

  • En flaska
  • vinäger
  • bakpulver
  • en ballong
  • en tratt

Hur det är gjort:

  1. Låt barnen placera en liten mängd (ett par matskedar) bakpulver i ballongen med tratten.
  2. Låt dem sedan hälla vinäger i flaskan så att den är ungefär halvfull. Sträck försiktigt ballongen runt toppen av flaskan och se till att du håller ballongen nere så att natron inte faller ner i flaskan ännu.
  3. När barnen har bildat sina gissningar, låt dem tippa upp ballongen så att bakpulver faller ner i flaskan. Se till att de håller i toppen av ballongen så att den inte lossnar.
  4. Ställ frågor när de har observerat reaktionen. Vilken typ av reaktion inträffade? Hur vet de? Vad är inne i ballongen?

2. Visa hur en kemisk reaktion kan producera värme

Därefter har vi ett experiment som visar hur en kemisk reaktion kan producera värme.

Material behövs:

  • 1 tsk jäst
  • 1/4 kopp väteperoxid
  • en omrörningspinne
  • en termometer
  • en skål

Hur det är gjort:

  1. Häll peroxiden i skålen och placera termometern i vätskan.
  2. Låt den sitta i några minuter tills temperaturen har stabiliserats.
  3. Låt barnen registrera denna starttemperatur.
  4. Låt dem nu gissa vad som kommer att hända och om det kommer att bli en kemisk eller fysisk förändring.
  5. Häll i jästen och rör om. Blandningen bör börja svimma och bubbla, vilket är en ledtråd till att en kemisk reaktion inträffar, men låt barnen hålla ögonen på termometern. De kan också röra utsidan av skålen för att fysiskt känna temperaturen förändras.
  6. Låt dem registrera temperaturen i slutet. Var de rätt? Vilken typ av förändring inträffade? Vad fick temperaturen att stiga?

3. Visa bildandet av ett fast ämne

Nästa upp är bildandet av ett fast ämne. Du kan också använda bakning som ett exempel för detta - bröd bildas och kan inte separeras tillbaka i mjöl och vatten, men det här är roligare.

Material behövs:

  • 3/4 kopp varmt vatten
  • 1 kopp lim
  • en stor skål
  • en kopp
  • ytterligare 1/2 kopp varmt vatten
  • 2 tsk borax
  • en sked

Hur det är gjort:

  1. vuxna: Lägg 1/2 kopp varmt vatten i en kopp och rör om 2 tsk borax
  2. Låt barnen hälla vattnet och limet i skålen och rör om dem tillsammans. Be dem om eventuella observationer.
  3. Rör dem sedan medan du långsamt häller in boraxlösningen (detta är ett bra 2-personers jobb).
  4. Låt dem hålla omrörning tills de fasta formerna har formats.
  5. Be om deras observationer. Skedde en kemisk förändring? Hur vet de? Det här är ett roligt experiment med ett roligt resultat så glöm inte att låta dem spela med det nya ämnet ett tag!

4. Visa förekomsten av en färgändring

Det sista att leta efter när man försöker berätta skillnaden mellan och kemisk och fysisk reaktion är förekomsten av en färgförändring.

Material som behövs:

  • 3 provrör med lock (eller vilken behållare som helst) fyllda halvfullt med vatten
  • karamellfärg
  • 3 behållare: 1 som innehåller blekmedel, 1 som innehåller vinäger, 1 som innehåller väteperoxid
  • 3 droppar

Hur det är gjort:

  1. Låt barnen släppa några droppar matfärgning i vart och ett av rören som innehåller vatten.
  2. Berätta för dem att du kommer att lägga till en annan vätska till var och en av de 3 rören med färgat vatten och de måste bestämma om en kemisk förändring inträffar eller inte.
  3. Låt dem ta en dropper full av vinäger och lägg till den i ett av de färgade rören.
  4. Lock och skaka, eller rör om, röret. Låt dem göra några observationer innan du upprepar denna process med de återstående 2 vätskorna och rören. Blekmedlet ger en färgförändring som indikerar att en kemisk förändring har inträffat.

5. Experimentet med elefanttandkräm

Och slutligen, här är en aktivitet som antingen kan göras som en demonstration eller göras av barnen i mindre skala. Det kallas tandkräm för elefanter och det är ännu bättre än den exploderande bakpulver och vinäger. Det visar också ett exempel på en reaktion som är både exoterm (avger värme) och producerar en gas.

Material behövs:

  • en tom plastpulverflaska (cirka 16 oz)
  • 1/2 kopp väteperoxid (den 3% -versionen du kan få i butiken)
  • 1 kg jäst
  • 1/4 kopp varmt vatten
  • diskmedel
  • en kopp
  • valfritt: matfärgning

Hur det är gjort:

  1. Vuxna: Häll peroxiden i flaskorna.
  2. Låt barnen lägga några droppar matfärgning i flaskorna med peroxiden.
  3. Lägg till en spruta med tvål och tvätt flaskan för att blanda.
  4. Blanda vattnet och jästen i koppen och rör om i några sekunder för att kombinera.
  5. Låt dem sedan hälla jästen i flaskan med peroxiden och se vad som händer!
  6. När reaktionen är klar kan de känna skummet och observera värmen som skapades. Vad observerade de? Vad är ledtrådarna att en kemisk förändring inträffade?

Obs: Om du vill göra detta till en demonstration kan du använda en högre procentuell väteperoxid. Du hittar 6% i skönhetsprodukter. Och ibland ännu högre online. Den resulterande reaktionen blir mycket större och mer imponerande, men bör göras fullständigt av en vuxen.

6. Hot Ice

Lär dina elever att göra varm is! När vinäger och bakpulver blandas bildar de en kemikalie som kallas natriumacetat. Vi hänvisar till detta som "het is". Det är ett enkelt och säkert experiment som använder leveranser från hela huset.

Material behövs:

  • 4 koppar vit vinäger {ättiksyra}
  • 4 matskedar bakpulver {natriumbikarbonat}
  • en kruka
  • en glasmätkopp eller en murburk {värmesäker glas}
  • en maträtt
  • en sked

Hur det är gjort:

  1. Efter att ha samlat in förnödenheterna, mät ut 4 koppar vinäger.
  2. Häll den i en medelstora kruka.
  3. Rör sedan blandningen tills allt bakpulver har lösts upp och slutat svimma.
  4. Koka lösningen på medium låg värme i drygt en timme (Du vill minska lösningen med cirka 75% eller tills du har cirka 3 / 4-1 kopp). Om du kokar din lösning vid högre temperatur kan den bli gulbrunaktig. Oroa dig inte, experimentet fungerar fortfarande.
  5. Häll därefter det koncentrerade natriumacetatet i en glaspyrexmätkopp och lägg den i kylen för att svalna.
  6. Skrapa sedan lite av det torkade natriumacetatpulvret från insidan av potten för att använda senare.
  7. Efter cirka 30-45 minuter är lösningen sval nog för att förvandlas till is. När du först tar lösningen ut kommer den fortfarande att vara flytande. Att hälla det på en yta förvandlar det till is. Så ta en glasskål och placera en liten hög med natriumacetatpulver från potten i mitten (detta fungerar som ett frö för att kristallerna börjar formas).
  8. En pelare med molnig is kommer att bildas. Be dina barn eller elever att gissa varför detta har hänt.

7. Mentos och koks experiment

Barn älskar experiment som orsakar utbrott! Plus barn älskar fizzing science experiment. Dessa typer av experiment ökar också praktisk livslängd och finmotorik. Mentos- och koksupplevelsen är särskilt billig, men det är fortfarande kul för både barn och vuxna!

Material behövs:

  • 2 liters flaska Diet Coke (det sägs att sockerersättningen i Diet Coke kick startar reaktionen och ger en större gejser)
  • 1 paket med Mentos (den ursprungliga mintsmaken, de fruktsmakade Mentoserna är täckta med ett vax vilket innebär att det inte finns så många kärnbildningssidor på dem)
  • QA-plats där du kan bli rörig (som ett picknickbord utanför eller en uppfart)

Hur det är gjort:

  1. Placera flaskan med dietkoks på en plan yta.
  2. Öppna flaskan.
  3. Släpp Mentos-godisarna i flaskan.
  4. Stå tillbaka och titta på gejsersprutan!

Detta är ett bra experiment för att motivera dina elever att vänja sig att skriva observationer. Vem älskar inte utbrott?

8. Separera en blandning

Olika typer av material kan kombineras för att bilda blandningar. Tack vare egenskaper som storlek, form och densitet kan blandningar separeras tillbaka i deras olika slags ämnen. Detta experiment visar ditt enkla koncept för dina elever eller barn.

Material behövs:

  • Salt
  • Sked
  • Kaffefilter
  • Vatten
  • koppar
  • Sand
  • Sugrör

Hur det är gjort:

  1. Rör en sked sand med en halv kopp varmt vatten. Vad händer med sanden? Registrera dina observationer.
  2. Rör en sked med salt i en annan kopp i en halv kopp varmt vatten. Vad händer med saltet? Registrera dina observationer.
  3. Stick halmen i saltvattenblandningen. Ta en liten slurk. Hur smakar det? Vad bevisar detta om saltet?
  4. Titta på sandblandningen och saltblandningen. Hur är blandningarna olika? Registrera dina observationer. Tror du att blandningarna kan separeras?
  5. Lägg ett kaffefilter över en av de tomma kopparna. Häll försiktigt och långsamt sandblandningen i filtret. Registrera dina observationer. Vad händer med vattnet och sanden?
  6. Prova samma filtreringsmetod med sandvattnet. Vad hände? Smaka på det "filtrerade" saltvattnet igen med ett sugrör. Vad märker du om smaken?
  7. Häll en liten mängd saltvatten i en annan kopp. Ställ den på en fönsterbräda och observera den varje dag i några dagar. Registrera dina observationer. Vad är kvar efter att vattnet är borta?

Vad är en kemisk förändring?

En kemisk förändring är när två ämnen blandas samman för att bilda något nytt. Detta skiljer sig från en fysisk förändring, som är ett ämne som ändrar fysiska former men bibehåller fortfarande sina ursprungliga egenskaper. Ibland kan det vara svårt för barn att berätta om en kemisk förändring har skett när en blandning görs. Till exempel när socker och vatten blandas verkar sockret inte längre vara så barn antar att en kemisk förändring har inträffat när blandningen i verkligheten kan separeras tillbaka till dess ursprungliga ämnen. Det finns fyra huvudsakliga ledtrådar om att en kemisk förändring har skett.

  1. Det finns en bildning av gas som kan ses av en fizzing eller bubblande
  2. Reaktionen kommer att ge ut värme, ljus eller lukt
  3. En färgförändring produceras
  4. Ett fast material bildas under förändringen

Det här är bra frågor som barnen ställer sig själva när de gör experimenten för att hjälpa dem att avgöra om en kemisk förändring har inträffat eller om det bara är en fysisk förändring.

Coola kemiska reaktioner

KemikalierResultat
Natriumpolyakrylat och vattenPolymerens joner lockar till sig vatten genom diffusion. Polymeren absorberar vattnet inom några sekunder vilket resulterar i en nästan omedelbar omvandling till en gelsubstans.
Dietylzink och luftDiethyl Zink är en mycket instabil förening. När den kommer i kontakt med luften brinner den för att bilda zinkoxid, CO2 och vatten.
Cesium och vattenCesium är en av de mest reaktiva alkalimetallerna. När den kommer i kontakt med vatten reagerar den och bildar cesiumhydroxid och vätgas.
KalciumglukonatNär det värms upp orsakar det en enorm expansion i molekylstrukturen. Detta resulterar i ett grått ormliknande skum orsakat av förångning av vatten och dehydrering av hydroxylgrupper.
Kväve-triiodidEfter torkning av de initiala komponenterna bildas NI3, som är en mycket reaktiv förening. En enkel beröring av en fjäder sätter igång detta mycket farliga kontakt explosiva.
AmmoniumdikromatNär ammoniumdikromat antänds, sönderdelas det exotermiskt producerande gnistor, aska, ånga och kväve.

Vad är en fysisk förändring?

En fysisk förändring är när en förändring sker, men inga nya ämnen bildas. Fysiska förändringar påverkar formen av en kemisk substans. Men det påverkar inte dess kemiska sammansättning. Blandningar kan separeras i deras delar genom fysiska metoder, till exempel snurrning i en centrifug eller genom att värma vissa typer av materia (tänk på att isen förvandlas till vatten).

Enkla fysiska förändringar

FörändraVad händer?
IssmältningDetta är en förändring från ett fast ämne till en vätska och ämnena bibehåller egenskaperna hos vatten eftersom molekylerna aldrig förändras.
Lösa socker i vattenDet fasta sockret förlorar aldrig sina egenskaper, molekylerna separeras av vatten och sockret kan lätt återvinnas genom att avdunsta vattnet.
Vatten kokarDetta är en fysisk förändring när vattenmolekyler vibrerar snabbare, de kommer in i gasfasen och blir vattenånga.
Gnugga alkohol lämnas otäcktDet vänder sig till en gas men behåller alkoholens egenskaper.

källor

  • Libre Texts, 18 februari 2018, "Chemical Change vs. Physical Change"
  • Chem4Kids, "Kemiska förändringar mot fysiska förändringar"
  • Leraner.com, "Physical Science: Session 4, A Closer Look: Chemical vs. Physical Change"