Исследовательская работа "Интересная химия"(2класс)
Прежде чем приступить к опытам, я хотел бы рассказать немного об истории химии.
Алхимия- древняя наука, из которой выросла химия. Алхимики верили в магическую силу философского камня, который по их убеждению, способен превращать различные неблагородные металлы в золото. Они также занимались поисками эликсира долголетия. Несмотря на многие свои заблуждения, алхимики были хорошими экспериментаторами, они открыли множество действительно полезных человеку веществ: лекарства, порох, селитру и другие соли и кислоты.
Они придумали первые химические приборы и посуду.
Один из известных алхимиков- Авиценна- знаменитый врач. Его книги были руководством для врачей в течении многих веков. Среди алхимиков попадались и обманщики, использовавшие алхимию для наживы. Самый знаменитый из них — граф Калиостро, он выдавал себя обладателем жизненного эликсира и философского камня. Его похождения были описаны А.Дюма.
Нам всем известно, что самых великих химиков дала миру наша страна. Имена этих ученых- Ломоносов и Менделеев.
Ломоносов был родоначальником химии в России, а Менделеев поставил ее на такую высоту, с которой она стала светить всему миру!
Кто из русских ученых известен в каждом уголке земного шара, где есть хоть какая-нибудь школа, в которой изучают элементарную физику и химию?
Это Дмитрий Иванович Менделеев — первооткрыватель системы элементов, из которых состоит все на Земле и во Вселенной.
Периодическая система элементов- главное творение его гения! Она названа его именем, а элементу номер сто один было присвоено имя « менделевий»- в знак признания великого русского химика!
2.Что такое вещество?
Вещество-это то, из чего состоит любое тело. Бумага, на которой я пишу про свое исследование, есть вещество. Из смеси различных веществ сделана краска, которой напечатаны буквы. Вода, налитая в стакан- тоже вещество, как и стекло, из которого сделан сам стакан.
Вещество может находиться в различных состояниях: твердом, жидком, газообразном.
Представьте себе, что вам дали задание: описать, например, такое вещество, как золото. С чего вы начнете?
Я вам помогу, начнем так: золото- это твердое вещество, а мы с вами знаем, что при нагревании или охлаждении многие вещества могут переходить из одного состояния в другое,так вот, золото плавится при нагревании до 1063С, при этом оно становится жидким, а если повысить температуру до 2947 С — золото начнет кипеть и станет паром, газом. Представляете себе — золотой пар!
Одни вещества растворяются в воде, другие- нет.
Как вы думаете, растворяется золото в воде? Конечно, нет, иначе как можно было делать зубные коронки из золота? Если бы золото было растворимо в воде, то такая коронка не только не дожила бы до конца чаепития, но и растворилась бы в слюне, которая состоит из воды и некоторых других веществ! Можно еще добавить, что золото — металл неактивный, оно с большим трудом взаимодействует с другими веществами. А уж чтобы перечислить эти вещества, нужно химию изучить!
3.Как понимать непонятные латинские буквы с цифрами, или что такое химические формулы.
Сейчас мы будем наблюдать превращения разных веществ друг в друга. Чтобы записывать, как вещества реагируют между собой, и что при этом получается, химики изобрели особый язык- язык химических формул. Каждое вещество имеет свою строго определенную химическую формулу. В ней указывается, сколько атомов и каких элементов входит в молекулу, то есть в мельчайшую частицу, этого вещества. Например, в молекулу серной кислоты (формула H2SO4 читается «аш два эс о четыре) входит два атома водорода( Н), один атом серы (S) и четыре атома кислорода(О).
Цифры, обозначающие, сколько атомов содержится в молекуле, называются «индексы». Например, в формуле серной кислоты цифры «2» и «4» - индексы. Индекс «1» всегда опускают.
Чтобы показать, как протекает реакция между веществами( то есть, какие вещества вступают в реакцию и какие образуются в результате), составляют уравнение реакции. Оно состоит из
левой части, в которой через знак «+» записаны формулы реагирующих веществ( реагентов)
знака равенства (разделяющего левую и правую части)
правой части, в которой через знак «+» записаны формулы получившихся веществ(продуктов).
Но все это мы будем изучать более подробно в старших классах, а сейчас мы будем наблюдать простейшие опыты, с которыми мы сталкиваемся в нашей с вами обычной жизни. А для проведения опытов понадобится набор юного химика! (фото 1)
4. Опыты с моющими средствами.
Почему мыло моет, или что такое поверхносно-активные вещества.
В пробирку нальем 2-3 мл воды и капельку подсолнечного масла. Заткнем пробирку пальцем и хорошенько перемешаем. Мы увидим с вами, что капли масла осели на стенках пробирки и запачкали ее. Теперь нальем 2-3 мл воды в другую пробирку и растворим в ней кусочек мыла. На поверхности раствора образовалась пенка. Капнем в полученный раствор каплю подсолнечного масла, перемешаем, масло на стенках практически не осело, а если и осело, то его капельки окружены мыльной пеной. (фото 2)
Мыло, как правило, делают из солей так называемых жирных кислот. Хозяйственное мыло- это стеарат натрия. В воде эта соль дает стеарат-анион. Углеводородный конец этого аниона (С17Н35СОО) липофилен( вычитал в своей энциклопедии), переведу на человеческий язык- то есть, «любит жиры»(от греческого «липос»- жир, «филио» -люблю). Проще говоря, он легко связывается с жирами и плохо — с водой. Второй конец этого аниона, наоборот гидрофилен, то есть «любит воду». Поэтому если в воде оказывается капелька жира, стеарат-анионы окружают ее, не дают ей ни к чему прилипнуть, поэтому такая капелька легко смывается потоком воды. Если же стеарат-анион оказывается на границе между водой и воздухом, его липофильный конец вылезает из воды, и влезать обратно не хочет. То есть мыло собирается на поверхности воды. Если мыла много, поверхности ему не хватает. Так образуется мыльная пена- тонкие пленки воды, поверхность которой с двух сторон покрыта стеарат- анионами.
Вещества, собирающиеся на поверхностях, называются поверхностно- активными веществами. Все мыла и шампуни делают на основе поверхностно- активных веществ.
5.Мыло обладает основными свойствами
Сейчас я вам наглядно это покажу и расскажу. Возьмем кусок детского мыла , смочим его поверхность и капнем на нее раствор фенолфталеина (фото 3). Вы увидите, что капля фенолфталеина стала малиновой. То есть мыло обладает основными свойствами и реагирует с кислотами. Чтобы в этом убедиться растворим кусочек мыла в пробирке Раствор будет прозрачным и на поверхности образуется мыльная пена, теперь добавим уксус, и увидим что пена осела, а раствор стал мутным. Дело в том что уксусная кислота превратила стеорат натрия в стеариновую кислоту.
Стеариновая кислота в воде не растворяется, поэтому не концентрируется на поверхности и не может образовывать мыльную пену.