Если ребёнок ходит следом с вопросом «а чем сегодня займёмся» — не нужно ехать за специальным набором. Химические и физические опыты для детей в домашних условиях можно поставить из соды, столового уксуса, крахмала и лимона — того, что уже есть на кухне.
Ниже — 9 опытов для детей в домашних условиях по возрасту: часть под силу шестилетке, часть интереснее школьнику 8–12 лет. У каждого — список того, что нужно, шаги по порядку и объяснение, что происходит внутри.
Правила безопасности перед началом
Прежде чем доставать соду и столовый уксус 9%, договоритесь с ребёнком:
- взрослый рядом весь опыт, а не «зови, если что»;
- ничего не пробовать на вкус, даже съедобное на вид;
- посуда для опытов отдельная, не та, из которой едят;
- стол застелен клеёнкой, комната проветрена;
- нагрев (плита, утюг) — только руками взрослого;
- не наклоняться лицом над сосудом, где идёт реакция;
- никогда не закрывать крышкой ёмкость с реакцией соды и кислоты — давление разрывает бутылку, и крышка летит в лицо, это известная причина травм глаза;
- банки и стаканы с растворами держать вне досягаемости малышей, которые могут добраться до стола;
- после опыта ничего не пробовать, сразу вылить содержимое, убрать стол и вымыть руки.
Уксус для опытов — только столовый, 9%. Уксусная эссенция (70%) в опытах категорически запрещена: она даёт химические ожоги кожи, глаз и пищевода. Если дома есть только эссенция, развести её в 9%-й уксус может только взрослый и без ребёнка рядом: 1 столовая ложка эссенции на 8 столовых ложек воды.
Уксус, лимонная кислота и моющее средство раздражают глаза и кожу при прямом попадании, а в опыте с вулканом пена бьёт фонтаном на уровне лица ребёнка. Держите дистанцию и не подпускайте ребёнка к горлышку бутылки в момент реакции.
Если всё же попало в глаза, на кожу или в рот
- В глаза — промыть проточной прохладной водой 10–15 минут, аккуратно придерживая веко, не тереть глаз; если резь не проходит — обратиться к врачу.
- На кожу — смыть водой с мылом.
- Внутрь — прополоскать рот, дать ребёнку воды, позвонить 103.
Химические опыты для детей в домашних условиях
Здесь ребёнок увидит, что смешивание двух безобидных веществ может дать бурную реакцию — с пеной, газом и цветом.
1. Вулкан из соды и столового уксуса 9%
Возраст: 5–7 лет
Что нужно: бутылка или стакан, 2 ст. ложки соды, полстакана столового уксуса 9%, капля жидкого мыла, краситель по желанию, поднос.
- Насыпьте соду в бутылку.
- Добавьте каплю мыла и краситель.
- Отойдите на шаг, вытяните руку и влейте уксус, не наклоняясь над горлышком. Бутылку не закрывать крышкой.
Что происходит: сода — это не щёлочь, а кислая соль угольной кислоты, её водный раствор даёт лишь слабощелочную реакцию. Уксусная кислота сильнее угольной и вытесняет её из соды — образовавшаяся угольная кислота нестойкая и сразу распадается на воду и углекислый газ. Пузырьки этого газа и поднимают пену через горлышко.
2. Лава-лампа из соды и лимонной кислоты
Возраст: 5–7 лет
Что нужно: прозрачная банка, растительное масло, вода, краситель, 2 ч. ложки соды, 1 ч. ложка лимонной кислоты крупными кристаллами (не растирайте в мелкий порошок).
- Налейте в банку воду примерно на треть, подкрасьте и всыпьте соду — размешайте до растворения.
- Аккуратно, по стенке банки, долейте растительное масло — не выше ¾ высоты банки, иначе при реакции пена перельётся через край.
- Бросайте в банку лимонную кислоту небольшими кусочками по одному: каждый вызывает всплеск пузырьков, которые поднимают подкрашенную воду сквозь масло.
Что происходит: масло легче воды и почти не смешивается с ней, поэтому лежит сверху отдельным слоем. Лимонная кислота, как и столовый уксус 9% в опыте с вулканом, вытесняет из соды угольную кислоту — та распадается на воду и углекислый газ. Пузырьки газа подхватывают капли подкрашенной воды и несут их вверх сквозь масло, а наверху лопаются, и капля падает обратно.
3. Невидимые чернила из лимонного сока
Возраст: 8–12 лет — утюгом работает только взрослый
Что нужно: лимонный сок, ватная палочка, лист белой бумаги, утюг, хлопчатобумажная ткань или гладильная доска.
- Обмакните палочку в сок и напишите что-то на бумаге.
- Дайте листу высохнуть — надпись станет невидимой.
- Положите лист на хлопчатобумажную ткань или гладильную доску. Взрослый проглаживает бумагу утюгом напрямую, на среднем режиме («••»), постоянно двигая утюгом, не останавливаясь на месте, — буквы проступят коричневым.
Что происходит: лимонный сок содержит органические кислоты и сахара, которые при нагреве окисляются и темнеют раньше, чем чистая бумага, — поэтому след проявляется бурым цветом.
Безопасность: лист не подносят к открытому огню и не греют настольной лампой — только утюг на среднем режиме, им управляет взрослый, не задерживая утюг на одном месте (на максимальном режиме бумага может подгореть). После работы с соком вымойте ребёнку руки: цитрусовый сок на коже под солнцем может вызвать раздражение и пятна.
Физические опыты для детей в домашних условиях
Эта группа — про поведение жидкостей, воздуха и зарядов без превращения веществ.
4. Радуга из жидкостей разной плотности
Возраст: 8–12 лет
Что нужно: высокий стакан, мёд, густое концентрированное моющее средство для посуды (не разведённое водой), подкрашенная вода, растительное масло.
- Налейте на дно мёд.
- По стенке стакана тонкой струйкой добавьте моющее средство.
- Так же аккуратно долейте подкрашенную воду, затем масло.
Что происходит: у каждой жидкости своя плотность. При аккуратном наливании от самой плотной к самой лёгкой они не успевают перемешаться и ложатся слоями.
Осторожно: слои выглядят как разноцветный коктейль, но один из них — моющее средство. Покажите ребёнку, сфотографируйте и сразу вылейте: это не для питья и не для хранения на столе.
5. Яйцо и бутылка: опыт с давлением воздуха
Возраст: 8–12 лет — бутылку греет только взрослый
Что нужно: стеклянная бутылка комнатной температуры, не из холодильника (горлышко чуть уже яйца), очищенное крутое яйцо, горячая вода из-под крана или миска с горячей водой.
- Взрослый греет бутылку снаружи: держит её около минуты под струёй горячей воды из-под крана или ставит в миску с горячей водой. Внутрь бутылки кипяток не наливаем — от перепада температуры стекло может лопнуть.
- Бутылку вынимают и вытирают, сразу ставят на горлышко очищенное яйцо узким концом вниз.
- Наблюдают: по мере остывания бутылки яйцо медленно втягивается внутрь.
- Чтобы достать яйцо обратно, переверните бутылку горлышком вниз и резко дуньте внутрь — яйцо вытолкнет наружу.
Что происходит: нагретый снаружи воздух в бутылке расширяется, и часть его выходит наружу, пока горлышко ещё открыто. Когда яйцо перекрывает горлышко, оставшийся воздух остывает и сжимается, а водяной пар, который образовался при нагреве, конденсируется в капли — это тоже снижает давление внутри. В сумме давление падает ниже атмосферного, и наружный воздух вдавливает яйцо внутрь.
Безопасность: бутылка только стеклянная и только комнатной температуры перед началом — резкий перепад температур может её расколоть. Яйцо после опыта не едят.
6. Цветной фейерверк в молоке
Возраст: 5–7 лет
Что нужно: широкая плоская тарелка, цельное молоко, пищевые красители, ватная палочка, капля моющего средства.
- Налейте молоко в тарелку слоем 3–5 мм.
- Капните несколько капель красителя ближе к центру тарелки.
- Обмакните палочку в моющее средство и коснитесь центра, не размешивая.
Что происходит: краситель растворён в водной части молока, а не в жире. Капля моющего средства резко снижает поверхностное натяжение в точке касания, и окружающее молоко с более высоким натяжением тянет поверхностную плёнку на себя — это течение и разносит краситель узорами. Жир в молоке продлевает движение, поэтому на цельном молоке узоры живут дольше, чем на обезжиренном.
7. Наэлектризованный шарик
Возраст: 5–7 лет
Что нужно: воздушный шарик, шерстяная вещь или волосы, кран, мелкие кусочки бумаги.
- Потрите шарик о шерсть или волосы 10–15 раз.
- Откройте кран так, чтобы вода текла очень тонкой, почти нитевидной струйкой, и поднесите к ней шарик, не касаясь.
- Поднесите шарик к кусочкам бумаги на столе.
Что происходит: при трении часть электронов переходит с шерсти на шарик, и он заряжается. Молекулы воды уже полярны сами по себе — в поле заряженного шарика они не приобретают заряд, а разворачиваются нужной стороной, поэтому струя изгибается к шарику. С кусочками бумаги работает другой механизм: там заряд шарика наводит на нейтральных молекулах бумаги собственный, противоположный заряд с ближней стороны, и лёгкие бумажки притягиваются.
Заметки: опыт получится только в сухую погоду — во влажном воздухе шарик быстро теряет заряд. Если шарик лопнет, сразу соберите обрывки латекса: маленький ребёнок может подавиться кусочком или проглотить его.
Опыты на кухне из подручных средств
Эти два эксперимента — из того, что почти всегда есть в шкафу. Первый требует нагрева на плите и подойдёт детям от 8 лет, второй быстрый и безопасный даже для дошкольника 5–7 лет.
8. Кристаллы сахара на нитке
Возраст: 8–12 лет — нагрев на плите только у взрослого
Что нужно: примерно 3 стакана сахара, 1 стакан воды, кастрюля, хлопковая нить, карандаш или палочка, банка или кружка (не тонкий стакан — может лопнуть от горячего).
- Взрослый нагревает воду в кастрюле на плите и постепенно всыпает сахар, размешивая, пока очередная порция не перестанет растворяться в горячей воде — обычная вода из чайника столько сахара не растворит.
- Пока сироп горячий, взрослый обмакивает в него нитку; ребёнок обваливает её в сухом сахаре, когда она остынет, и даёт высохнуть — это затравка, без неё кристаллы вырастут на стенках банки, а не на нитке.
- Банку или кружку заранее прогрейте тёплой водой, чтобы не лопнула от горячего. Переливает сироп тоже взрослый: горячий сахарный сироп обжигает сильнее кипятка.
- Нитку с затравкой привяжите к карандашу и опустите в сироп, не касаясь дна и стенок.
- Уберите ёмкость в спокойное место на 1–2 недели, не трогая.
Что происходит: растворимость сахара сильно растёт с температурой, поэтому в горячей воде его растворяется намного больше, чем в холодной. Когда сироп остывает, лишний сахар не помещается в растворе и оседает на затравке — нитке, обвалянной в сахаре, — кристаллами, слой за слоем.
9. Неньютоновская жидкость из крахмала
Возраст: 5–7 лет
Что нужно: стакан кукурузного крахмала (на картофельном эффект заметно слабее), полстакана воды, глубокая миска.
- Медленно, не поднимая пыль, насыпьте крахмал в миску и постепенно вливайте воду, размешивая руками, до густого теста.
- Ударьте по поверхности кулаком — она твёрдая. Погрузите пальцы медленно — смесь течёт, как жидкость.
Что происходит: между зёрнами крахмала в воде есть тонкая смазывающая прослойка. При медленном воздействии вода успевает перетекать между зёрнами, и масса течёт как жидкость. При резком ударе вода не успевает уйти, зёрна сцепляются трением, и смесь на мгновение становится твёрдой.
После опыта: смесь нельзя выливать в раковину — крахмал забивает слив. Выбросьте её в мусор, посуду сначала вытрите насухо бумажным полотенцем и только потом мойте.
Какой опыт выбрать: таблица
| Опыт | Возраст | Время | Сложность |
|---|---|---|---|
| Вулкан из соды и уксуса 9% | 5–7 | 10 минут | Легко |
| Лава-лампа | 5–7 | 15 минут | Легко |
| Невидимые чернила | 8–12 | 20 минут | Средне |
| Радуга из жидкостей | 8–12 | 15 минут | Средне |
| Яйцо и бутылка | 8–12 | 15 минут | Средне |
| Фейерверк в молоке | 5–7 | 10 минут | Легко |
| Наэлектризованный шарик | 5–7 | 5 минут | Легко |
| Кристаллы сахара | 8–12 | 20 минут + 1–2 недели | Средне |
| Неньютоновская жидкость из крахмала | 5–7 | 10 минут | Легко |
Не хочется собирать реактивы по шкафам — можно купить готовый набор. Мы уже разбирали, какие наборы для опытов хорошо заходят как подарок однокласснику: там всё уже взвешено и разложено по пакетикам.
Частые вопросы
С какого возраста можно делать опыты дома?
Простые опыты — с 5 лет вместе со взрослым: ребёнок насыпает и смешивает под контролем. Опыты с нагревом — невидимые чернила, яйцо в бутылке, кристаллы сахара — лучше отложить до 8 лет, и даже тогда у плиты и утюга действует только взрослый.
Что делать, если ребёнок хочет попробовать смесь на вкус?
Объяснить заранее: посуда для опытов не пищевая, и даже сода с лимонной кислотой в опыте — не еда.
Можно ли повторять опыты несколько раз?
Да — просто вымойте посуду, возьмите свежую порцию соды, столового уксуса или лимонной кислоты и повторите шаги заново.
Опыт не получился — что не так?
Чаще всего дело в несвежей соде: со временем она слабее реагирует. В вулкане, если пена вялая, добавьте ещё столового уксуса, а не соды. В лава-лампе соды по рецепту вдвое больше, чем лимонной кислоты, поэтому при слабых пузырьках добавляйте кислоту, а не соду. И проверьте, что кусочки кислоты доходят до воды, а не застревают в масле.
Где взять готовый набор, если не хочется собирать всё самим?
Готовые наборы для опытов и другие развивающие занятия для разного возраста — в каталоге Give Creative.