Dołącz do czytelników
Brak wyników

Pomysł na lekcję

31 lipca 2018

NR 19 (Styczeń 2017)

Kolorowe eksperymenty naukowe

0 295

Gdy na dworze króluje zima i mróz szczypie w nos i policzki, warto pomyśleć o ciekawych, kolorowych eksperymentach w klasie. Za sprawą ogólnie dostępnych i niedrogich materiałów można niepostrzeżenie wprowadzić dzieci w skomplikowany świat chemii i innych nauk. Z czasem systematycznie dokonywane odkrycia pozwolą uczniom inaczej patrzeć na świat, prawidłowo go rozumieć, a przede wszystkim sprawią, że w kolejnych latach nauki dzieci chętnie zaczną się uczyć przedmiotów ścisłych.

Tajemnice czerwonej kapusty

Aby zbadać, co zawiera dany roztwór, i stwierdzić, czy jest mieszaniną kwasu i wody, czy też nie, można użyć specjalnych wskaźników laboratoryjnych – papierków lakmusowych. Po ich zanurzeniu w roztworze i wyjęciu odpowiednio zmienia się barwa, co umożliwia określenie, czy jest to roztwór kwaśny, zasadowy (taki, jaki otrzymujemy na przykład po rozpuszczeniu w wodzie proszku do prania), czy też obojętny – ani kwaśny, ani zasadowy. Ale takie samo badanie można przeprowadzić z wykorzystaniem dość pospolitego warzywa. 

Należy przygotować: 

  • 5–6 liści czerwonej kapusty;
  • garnek z wodą (ok. 3 szklanek); 
  • kuchenkę elektryczną;
  • 4 szklanki;
  • 1 cytrynę;
  • 3–4 łyżki octu;
  • 1 łyżkę proszku do prania. 

Najpierw należy przygotować wywar z czerwonej kapusty, gotując przez kilka minut 5–6 liści rozdrobnionych na mniejsze części w 3 szklankach wody. Po ostygnięciu wywar należy rozlać do 4 szklanek. Potem do jednej szklanki dodać sok wyciśnięty z całej cytryny, do drugiej – kilka łyżek octu, a do trzeciej – 1 łyżkę proszku do prania. Zawartość każdej szklanki należy wymieszać. Do czwartej szklanki niczego nie dodajemy – znajdujący się w niej wywar z liści kapusty posłuży do porównania, jak będzie zmieniać się jego barwa po dodaniu soku z cytryny, octu i proszku do prania. 

Co zauważą uczniowie? Wywar z liści czerwonej kapusty będzie miał barwę niebieskofioletową. Po dodaniu soku z cytryny zmieni kolor na czerwony. Także na czerwono zabarwi się wywar w tej szklance, do której został dolany ocet. Z kolei w szklance, do której dodano proszek do prania, roztwór zmieni kolor na zielony. 

Dlaczego wywar z liści kapusty przybiera tak różne barwy? Dlatego że zmiana koloru wywaru jest związana z odczynem dodanych do niego substancji, a dokładniej z kwasowością. Wywar z liści kapusty jest więc niczym innym jak testem na kwasowość. Barwniki zawarte w liściach kapusty inaczej zmieniają się pod wpływem kwasu, a inaczej pod wpływem zasady. I obojętnie jakiego kwasu byśmy dodali, to zawsze zmienią barwę na czerwoną. Dodanie natomiast dowolnej substancji o charakterze zasadowym zawsze spowoduje zmianę barwy wywaru z niebieskofioletowej na zieloną. I już wszystko jasne, dlaczego marynowana czerwona kapusta nie jest fioletowoniebieska, ale czerwona. Dlatego że do marynowania używa się octu, czyli roztworu kwasu.

Wykorzystując opisany wyżej eksperyment, można wyprodukować magiczny papier. Wystarczy nasączyć papier dobrze chłonący wodę wywarem z czerwonej kapusty i go wysuszyć. Potem można przystąpić do niezwykle efektownego malowania, zanurzając pędzle – zamiast w farbach – w soku z cytryny, soku pomarańczowym, occie, wodnym roztworze proszku do prania czy sody oczyszczonej. Farby jak za dotknięciem czarodziejskiej różdżki same pojawią się na papierze. Kolory będą uzależnione od odczynu substancji, w której zostaną zamoczone pędzle.

Testowanie po indyjsku

Dość pospolita indyjska przyprawa o nazwie kurkuma może znakomicie posłużyć małym odkrywcom do sprawdzenia, czy dany roztwór jest kwaśny, czy też nie.

Do eksperymentu należy przygotować: 

  • 1 łyżeczkę kurkumy;
  • filiżankę wody;
  • ocet;
  • wodny roztwór sody 
  • do picia;
  • łyżkę;
  • płaski talerz;
  • paski bibuły. 

Do filiżanki z wodą należy wsypać łyżeczkę kurkumy i całość dobrze wymieszać. Następnie paski bibuły zanurzyć na minutę w otrzymanej cieczy, wyjąć je i odłożyć na talerz do wyschnięcia. W ten sposób dzieci otrzymają papierowe wskaźniki kwasowości roztworu, za pomocą których zbadają przygotowane roztwory. 

Co zauważą mali odkrywcy? Po zanurzeniu w occie bibuła zabarwi się na kolor żółty, a w roztworze sody do picia – na kolor czerwonobrązowy. 

Jak to wyjaśnić? Barwnik zawarty w kurkumie inaczej reaguje na kwas, a inaczej na inne substancje. W środowisku kwaśnym zawsze zabarwi się na żółto. 

Tajemnice marchewki

Warzywo to, chętnie spożywane w różnej postaci, podobnie jak kapusta ma swoje tajemnice, które warto odkryć. Można obrać i zjeść samą marchewkę, ale można też przygotować z niej surówkę, odpowiednio przyprawiając i tym samym ułatwiając przyswajanie przez organizm zawartych w niej ważnych składników. W jakim celu do surówek jarzynowych dodaje się olej? Czy tylko do poprawienia smaku? Odpowiedź poznają odkrywcy po przeprowadzeniu kolejnego eksperymentu.

Potrzebne będą: 

  • 2–3 marchewki;
  • tarka;
  • obieraczka do warzyw;
  • 2 szklanki;
  • 3/4 szklanki wody;
  • 3/4 szklanki oleju (o jasnej barwie);
  • łyżka. 

Marchewki należy umyć, obrać ze skórki i zetrzeć na tarce. Starte warzywa rozdzielić po równo na dwie części i włożyć do przygotowanych szklanek: jedną część do szklanki z wodą, a drugą do szklanki z olejem. Wymieszać łyżką zawartość każdej ze szklanek i odstawić na kilkanaście minut. 

Co się okaże? Zarówno woda, jak i olej zabarwią się na kolor pomarańczowy pod wpływem barwnika zwanego karotenem, znajdującego się w marchwi. Jednakże woda zabarwi się bardzo delikatnie, a olej nabierze intensywnej pomarańczowej barwy.

Dlaczego tak się stało, skoro ilość marchwi i płynu w obu szklankach była jednakowa? Dlatego że zawarty w marchewce karoten dobrze rozpuszcza się w tłuszczach, a bardzo słabo w wodzie. Dzięki obecności tłuszczu w surówce nasz organizm lepiej przyswaja cenny karoten. 

W poszukiwaniu skrobi

Skrobia jest cukrem, który roślina wytwarza za pomocą energii słonecznej z wody i gazu (dwutlenku węgla – takiego samego, który wydychają ludzie). Ten bardzo ważny związek magazynowany jest potem w różnych częściach poszczególnych roślin i wykorzystywany jako źródło energii niezbędnej do przebiegu różnych reakcji. Gdzie można znaleźć skrobię i jak można potwierdzić jej obecność? Najszybciej znajdziemy ją w kuchni, a w domowej apteczce odszukamy odpowiedni tester, oczywiście pod opieką osoby dorosłej. 

Do wykonania eksperymentu potrzebne będą: 

  • surowy ziemniak;
  • mąka kukurydziana i płatki kukurydziane;
  • kromka chleba;
  • jabłko;
  • zakraplacz; 
  • nóż;
  • biały talerzyk;
  • jodyna. 

Najpierw należy wlać kilka kropli jodyny na biały talerzyk. Uczniowie zwracają uwagę na kolor tego płynu. W dalszej części eksperymentu zaobserwują, jak zmienia się barwa jodyny. Następnie uczniowie kroją ziemniak na pół i na przekrojone miejsce wlewają kilka kropli jodyny. Obserwują, jak zmieni się barwa ziemniaka w miejscu, w którym miał kontakt z jodyną. Kolejnym krokiem będzie wlanie kilku kropli jodyny na kromkę chleba, przekrojone jabłko, mąkę kukurydzianą i płatki kukurydziane oraz obserwacja reakcji z jodyną.

Co się okaże? Jodyna w kontakcie z rozkrojonym ziemniakiem, mąką kukurydzianą i chlebem zmieni swoje zabarwienie na niebieskofioletowe (a nawet czarne). Na rozkrojonym jabłku odbarwienie praktycznie nie nastąpi. 

Jak to wyjaśnić? Jodyna reaguje ze skrobią, zmieniając zabarwienie z czerwonopomarańczowego na niebieskofioletowe (do czarnego) i tym samym j...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy