2020年2至3月,疫情期间,江苏省工程师学会STEM教育专业委员会联合江苏教育频道、新华日报、江苏省工程师学会STEM教育专业委员会、南京科普等平台免费推出了68期科学实验视频,丰富广大青少年的超长假期生活;同时为南京5个街道的社区近千名孩子开展“停课不停学,在家做实验”线上家庭公益课堂;免费为江宁对口帮扶的洛南县中小学生提供了疫情期间“停课不停学”科学教育课程整体解决方案。
本次线上的科学小实验所使用的材料主要来源于生活,操作简单又极具趣味,这种家庭版的实验极大的拓宽了学生的视野,使科学在学生的脑海中从神秘的舞台走向现实生活,激发学生的学习兴趣和好奇的探索欲,同时可以培养学生各方面的综合能力,提高动手能力和培养创新能力。下面将列举几个实验操作内容:
一、实验名称:可乐约牛奶
二、实验材料:纯牛奶,可乐
三、实验步骤:
1. 将满瓶的可乐倒出一小部分;
2. 将牛奶缓缓地加进可乐瓶里,盖上盖子后倒置摇晃,可乐颜色开始变得像奶茶一样;
3. 静置十分钟,再次倒置摇晃;
4. 再过十分钟,依然倒置摇晃;
5. 半个小时后,可乐瓶里产生大量的絮状物并且下沉到瓶底,而上面却像一杯清亮的茶水。(请勿饮用噢)
四、实验原理:
可乐里含有大量的碳酸物质,它会结合牛奶中的钙,形成不溶于水的碳酸钙,就是我们看到的絮状沉淀物。
五、科普小贴士:
妙用可乐——用可乐水浸泡旧硬币,旧硬币就可以变得光亮如新;在茶壶中灌满可乐,静置一天,可以去除茶壶内部的茶渍。
一、实验名称:神秘的信件
二、实验材料:雪碧,棉签,白纸,蜡烛,打火机
三、实验步骤:
1. 用棉签蘸着雪碧在白纸上写上字;
2. 等待字迹晾干,观察白纸上没有痕迹;
3. 用打火机将蜡烛点燃,把白纸放在火苗三到五厘米处烤一会儿(注意别烤着啦);
4. 字浮现在白纸上啦!
四、实验原理:
雪碧中含有大量糖分,用火烤后,糖分脱水,在白纸上以浅褐色出现。
一、实验名称:鸡蛋弹弹弹
二、实验材料:生鸡蛋、食用白醋、宽口杯
三、实验步骤:
1. 将生鸡蛋放入宽口杯中;
2. 往杯子里倒白醋,这时你会发现,鸡蛋壳表面不断冒出气泡;
3. 耐心等待,浸泡四天左右;
4. 四天后,鸡蛋硬硬的壳不见了,把外面的皮用清水洗净,会看到一层软软的半透明薄膜。此时的鸡蛋掉落桌上,就能像皮球一样回弹了!
四、实验原理:
蛋壳不见了,是因为它被醋酸溶解了。蛋壳的主要成分是碳酸钙,被醋泡着的蛋壳中冒出来的泡泡就是溶解反应所产生的二氧化碳气泡。
五、科普小贴士:
碳酸钙是一种无机化合物,俗称灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石,是一种化合物,化学式是CaCO₃,呈中性,基本上不溶于水,溶于酸。它是地球上常见物质,存在于霰石、方解石、白垩石、石灰岩、大理石等岩石内,亦为动物骨骼或外壳的主要成分。
一、实验名称:“可乐”变“雪碧”
二、实验材料:碘伏,VC片,水,可乐瓶
三、实验步骤:
1. 在可乐瓶里倒入适量的水;
2. 继续在水里加入碘伏(不要加太满);
3. 兑出了“可乐”啦(不能喝的哦);
4. 在瓶中加入十几片VC;
5. 见证神奇的一幕:用力摇晃瓶子充分混合,就会看到“可乐”变成“雪碧”啦!
四、实验原理:
单质碘是有颜色的,而碘离子本身是没有颜色的。VC具有很强的还原性,能把单质碘还原成碘离子,在碘水溶液中加入VC片,充分混合就变白了。
五、科普小贴士:
维生素C是一种水溶性维生素,水果和蔬菜中含量丰富。在氧化还原代谢反应中起调节作用,缺乏它可引起坏血病。VC最主要的化学性质就是有较强的还原性,经常在化学反应中把它作为还原剂。
一、实验名称:水上城市
二、实验材料:盘子,纸,水
三、实验步骤:
1. 在盘子里倒入适量的水,并在白纸上画出“房屋”并剪下;
2. 将对折的纸轻轻放入水中,会看到“房屋”慢慢立起来了。
四、实验原理:
纸里面的纤维互相交错成网状,当纸放在水里以后,其间空隙可以含住水分,浸过水的纸将借助水的表面张力慢慢立起来。
五、科普小贴士:
造纸术是中国四大发明之一。东汉蔡伦改进了造纸术。他用树皮、麻头及敝布、鱼网等原料经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸,是现代纸的渊源。这种纸原料容易找到,又很便宜,质量也提高了,逐渐普遍使用,为纪念蔡伦的功绩,后人把这种纸叫做“蔡侯纸”。
一、实验名称:人力水泵
二、实验材料:饮料瓶,吸管,杯子,水
三、实验步骤:
在饮料瓶中装满水。将吸管放入饮料瓶,对着瓶口用力吹气,会看到水迅速从吸管流到杯子里。
四、实验原理:
这是运用了虹吸原理,向瓶子里面吹气,瓶中的气压升高,大于外界的气压,饮料瓶中的水就会因压强差而从吸管中喷溅出来。
五、科普小贴士:
虹吸现象是用水柱压力差,使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动。也就是由于压强差在起作用,当弯管两侧中同一液面的压强不同时,管中的水(或其它液体)就会向着压强较小的一侧流动。所以利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。
一、实验名称:“熔岩”
二、实验材料:玻璃瓶,水,清油,泡腾片
三、实验步骤:
1. 在玻璃瓶中倒入约四分之一的水(加入色素效果更好);
2. 继续往玻璃瓶中倒油,水油的比例大概1:3,油浮在水的上面;
3. 把泡腾片放进瓶子里,仔细观察,“熔岩”出现啦!
四、实验原理:
油的密度比水的密度小,油浮在水的上面。加入的泡腾片在水里迅速溶解,并释放出大量二氧化碳气体,形成的气泡把水带到油面上后破裂,被带上去的水又形成水滴沉入油底。
一、实验名称:一阳指
二、实验材料:盘子,胡椒粉,洗手液,清水
三、实验步骤:
1、将盘子里加入适量的水;
2、在水中均匀的撒上胡椒粉;
3、在手指涂抹上洗手液;
4、指尖伸入盘子里,哇——胡椒粉散开啦。
四、实验原理:
水有表面张力,胡椒粉本来是均匀散在水面上的,当把沾上洗手液的手指伸进盘子里时,洗手液破坏了水的表面张力,水带着胡椒粉散到了碗的周围。
五、科普小贴士:
洗手液、洗洁精的主要成分都是表面活性剂。表面活性剂具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团。表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力,也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。
有人认为,洗涤剂杀菌、消毒、去污力强,放得越多,洗得越干净,浸泡时间越长效果越好,事实上这是一种误解。目前市场上出售的普通洗涤剂只能机械地消除果蔬表面的大部分农药残余,但不具备消毒、杀菌功能。相反浸泡时间过长,细菌会随着洗涤残液进入人体。
素质教育的关键是培养创新教育,创新教育离不开对学生进行创新能力的培养。在科学教学过程中,家庭小实验就是培养学生创新能力的一条不忽缺的的途径。学生根据生活中的物品,找到可以利用的实验用品,经过自己的努力完成实验的同时,一个创新成果便出现了。
后期科学小实验将继续推出,对科学小实验感兴趣的同学可以扫描二维码,关注江苏省工程师学会STEM教育专业委员会公众号,通过观看科学实验视频,了解实验操作内容。