Пищевая сода и столовый уксус позволяют устроить короткий опыт, в котором результат виден сразу: в открытом стакане появляются пузырьки. Если добавить каплю средства для посуды, над жидкостью поднимается пена. Для ребёнка интереснее не просто увидеть её, а выяснить, какой компонент за что отвечает.
Подготовьте три небольших прозрачных стакана и поднос с бортиком. Первый опыт покажет основную реакцию, второй поможет сравнить уксус с водой, третий — понять роль средства для посуды. Взрослый наливает жидкости и остаётся рядом до уборки. Смесь и материалы для опыта не пробуют.
Что приготовить перед началом
Понадобятся пищевая сода, столовый уксус, вода комнатной температуры, жидкое средство для посуды, три одинаковых прозрачных стакана объёмом примерно 150–200 мл, чайная ложка и поднос. Для записей возьмите лист бумаги и карандаш. Если ребёнку нравится отмечать наблюдения рисунком, достаточно нарисовать три стакана и дорисовывать в них пузырьки.
Поставьте стаканы в один ряд и подпишите листками: «уксус», «вода», «уксус и капля средства». Так ребёнок будет следить за содержимым, а не вспоминать, что куда налили. Наливайте жидкости понемногу: в каждом стакане должно оставаться достаточно места для пузырьков и пены. Поднос нужен, потому что пена может выйти за край.
Стаканы оставляйте открытыми. Не подбирайте крышку «для более сильного эффекта»: газу нужен свободный выход. Для этих опытов достаточно обычных пищевой соды и столового уксуса; сильные кислоты, отбеливатель, лекарства и горячая вода здесь не нужны.
Опыт 1. Откуда берутся пузырьки
Налейте в первый стакан две столовые ложки столового уксуса. Предложите ребёнку посмотреть на поверхность: пока она спокойная. Всыпьте две чайные ложки пищевой соды и сразу наблюдайте. Сначала пузырьки покажутся около крупинок, затем их станет больше по всему стакану.
Спросите: «Что изменилось после соды?» Подойдёт простое описание: «Жидкость зашипела, появились пузырьки, они поднимаются вверх». Не требуйте от ребёнка научного слова до того, как он назовёт увиденное своими словами. Затем объясните: при соединении пищевой соды со столовым уксусом выделяется углекислый газ; его пузырьки и видны в стакане. Это описывает Американское химическое общество в опыте Gas Sudsation.
Когда сильное шипение закончится, попросите ребёнка указать, в какой момент пузырьков было больше всего: сразу после добавления соды или позднее. Можно поставить на листе одну, две или три точки вместо записи словами. Это будет первая отметка для сравнения.
Не пытайтесь оценить опыт по высоте пены: в этом стакане её может быть совсем немного. Сейчас вы наблюдаете именно появление газа. Высота пенной шапки станет важна в третьем стакане.
Опыт 2. Что изменится, если заменить уксус водой
Во второй стакан налейте столько же воды, сколько уксуса было в первом: две столовые ложки. Спросите ребёнка до начала: «Если всыпать соду, будет такое же шипение?» Пусть он выберет ответ и объяснит его как умеет. Затем добавьте две чайные ложки соды.
Сравните стаканы по одному признаку — есть ли поток поднимающихся пузырьков. В воде сода может размешиваться, а на поверхности могут на короткое время появиться отдельные пузырьки воздуха от движения ложки. Это не похоже на активное шипение первого стакана. Дайте воде постоять и посмотрите ещё раз, не встряхивая её.
На листе возле рисунка второго стакана можно поставить знак вопроса, если ребёнок не уверен в наблюдении. Это лучше, чем подсказывать ему «правильный» ответ. Вернитесь к обоим стаканам: в них добавляли одинаковое количество соды, но жидкости были разными. Так ребёнок увидит, что одно изменение в подготовке меняет результат.
Если хочется продолжить разговор, спросите: «Что надо оставить одинаковым, чтобы сравнение было честным?» Ответы можно найти прямо на подносе: стаканы одинаковые, жидкости налили поровну, соды взяли столько же. Пока этого достаточно; измерять высоту каждого пузырька не нужно.
Опыт 3. Зачем добавлять средство для посуды
В третий стакан налейте две столовые ложки столового уксуса и добавьте одну каплю жидкого средства для посуды. Не взбивайте раствор ложкой. Всыпьте две чайные ложки соды и посмотрите, что происходит над жидкостью. Поднимающиеся пузырьки задерживаются в тонких плёнках средства, поэтому образуется заметная пена. Средство помогает удержать пузырьки; причиной выделения газа остаётся соединение соды и уксуса. Такое применение капли средства есть и в опыте Американского химического общества.
Поставьте первый и третий стаканы рядом. Ребёнок может показать, где пузырьки быстро лопались на поверхности, а где собрались в пышную шапку. Если пена получилась ниже ожидаемой, не доливайте всё подряд. Спросите, видно ли хотя бы различие между жидкостью с каплей средства и жидкостью без неё. Для опыта важнее это сравнение, чем высокая пена.
Здесь удобно закончить маленькую историю наблюдения. Сначала уксус с содой дал пузырьки. Вода с содой не повторила того же шипения. Капля средства не «создала» новые пузырьки сама по себе, зато изменила то, как долго они держатся на поверхности. Пусть ребёнок укажет на три рисунка в том же порядке и расскажет вывод своими словами.
Как сделать наблюдение интересным, не усложняя опыт
Предложите ребёнку роль ведущего: он объявляет, что окажется в следующем стакане, а после опыта сверяет предположение с результатом. Можно заранее договориться, что ответы «я не знаю» и «я передумал» тоже подходят. Задача не угадать, а заметить разницу.
Для короткой записи достаточно трёх граф: «Что налили?», «Что добавили?», «Что увидели?». В первой строке будет уксус и сода, во второй — вода и сода, в третьей — уксус, капля средства и сода. В последней графе ребёнок может нарисовать несколько кружков или пенную шапку. Такая запись помогает не смешать воспоминания о стаканах после уборки.
Если ребёнок хочет повторить опыт, начните с нового чистого стакана. Не добавляйте компоненты в старую смесь ради ещё более сильного эффекта: трудно понять, что осталось внутри и почему результат изменился. Одного повторения первого стакана обычно хватает, чтобы ребёнок сам описал порядок действий.
Ошибки, которые мешают увидеть разницу
Если все три стакана сразу покрылись пеной, вероятно, средство для посуды попало и в остальные. Вымойте стаканы и используйте отдельную чистую ложку либо протирайте её между опытами. Сравнение имеет смысл, когда в каждом стакане меняется только задуманный компонент.
Если содержимое перелилось через край, возьмите стакан побольше и оставьте количество соды и уксуса прежним. Не нужно уменьшать поднос или пытаться ловить пену руками. Если реакция кажется слабой, проверьте, что в первом и третьем стаканах именно столовый уксус, а не вода из второго.
После наблюдений взрослый убирает поднос и моет посуду. Руки после работы тоже стоит вымыть. Материалы опыта остаются материалами опыта: смесь не используют как напиток и не предлагают ребёнку пробовать пену.
После опытов с пузырьками можно перейти к другому вопросу: что происходит, если меняется не состав жидкости, а её цвет. Для этого подойдут эксперименты с цветом для детей: простые опыты дома. Если ребёнку понравилось именно сравнивать стаканы, сохраните тот же приём наблюдения в опытах с водой для детей 4–5 лет: пяти домашних проверках.
Частые вопросы
Можно ли заменить столовый уксус другой кислотой?
Для описанного опыта берите обычный столовый уксус. Замена изменит условия, а сильные кислоты для детского занятия не подходят. Если уксуса дома нет, отложите именно этот опыт и выберите наблюдение с водой без смешивания новых веществ.
Почему пена в третьем стакане быстро осела?
Пузырьки газа постепенно лопаются, поэтому пенная шапка не держится постоянно. Отметьте вместе с ребёнком, когда она была самой высокой. Для сравнения с первым стаканом важен момент сразу после добавления соды, а не вид стаканов через несколько минут.
Можно ли подготовить стаканы заранее?
Можно заранее расставить пустые стаканы, подписать их и налить воду с уксусом по разным стаканам непосредственно перед началом. Соду добавляйте только тогда, когда ребёнок готов смотреть: видимое шипение начинается сразу.
Что делать, если ребёнок хочет смешать все остатки?
Предложите сначала рассказать, что было в каждом стакане и какой вывод получился. Затем взрослый уберёт остатки. Смешивание использованных жидкостей не даст понятного сравнения и может закрыть главное наблюдение.