По многочисленным просьбам выкладываем краткие аннотации занятий по химии и физики курса занятий по «Занимательной науке для школьников» 2019
Химия (Сергей Семиколенов)
Аннотация занятия №1
Химия – наука точная. Для успешного проведения эксперимента необходимо точно следовать методике – брать нужное количество реагентов, смешивать их в нужной последовательности, использовать правильную химическую посуду, соблюдать технику безопасности и т.д. Поэтому на первом занятии мы знакомились с правилами поведения в лаборатории, основными видами химической посуды и ее предназначением. Мы учились работать с электронными весами и взвешивать реактивы. При помощи мерных колб готовили растворы с точной концентрацией, а также учились проводить химические реакции в пробирках.
Аннотация занятия №2
На втором занятии мы знакомились с основными понятиями в химии – атом, молекула, химическая формула. В этом нам помогала Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. При помощи шаро-стержневого конструктора мы строили модели простейших молекул: водорода, хлора, воды, хлороводорода и др. Затем, при помощи этих моделей, мы узнали, что такое химическая реакция, как записывать ее уравнение и что означает эта запись. Затем, используя полученные знания, мы провели ряд экспериментов, в которых мы сначала строили молекулы реагирующих веществ, затем в пробирках проводили реакцию между этими веществами и строили модели образовавшихся молекул. После этого зарисовывали схему реакции и записывали уравнение химической реакции.
Аннотация занятия №3
Одним из самых простых и доступных домашних экспериментов является выращивание кристаллов. На нашем занятии мы знакомились с понятиями «аморфное» и «кристаллическое» твердое тело. На готовых моделях кристаллических решеток сравнивали строение кристаллов поваренной соли, алмаза и графита. Затем мы познакомились с основными методами выращивания кристаллов в лаборатории, разобрали понятия «растворимость», «насыщенный раствор». После того, как мы разобрали теоретические моменты, мы приступили к практической части занятия – приготовление горячего насыщенного раствора поваренной соли и выращиванию кристаллов. Также нами был затронут вопрос о тепловых эффектах при растворении кристаллов. При помощи термометра мы изучали изменение температуры раствора при растворении в них различных кристаллических веществ.
Аннотация занятия №4
На прошлом занятии мы упоминали о том, что свойства кристаллического вещества во многом зависят от строения его кристаллической решетки. В частности, углерод, в зависимости от строения кристалла образует два совершенно разных вещества – графит и алмаз. На этом занятии мы, при помощи 3D-ручек, визуализировали кристаллическую решетку поваренной соли, алмаза и графита и проверяли полученные структуры на механическую прочность. С использованием трафаретов дети «рисовали» отдельные сегменты кристаллической ячейки, а потом соединяли их в единое целое. Заодно мы разобрали принцип работы 3D-ручки и 3D-принтера.
Аннотация занятия №5
Залогом удачного эксперимента является использование качественных реактивов. В жизни мы также стараемся использовать чистые вещества в нашей жизни (соль, сахар, муку и т.д.). Но что делать, если в наш продукт попала какая-то грязь? Это занятие было посвящено методам разделения и очистки веществ. Была приготовлена смесь из поваренной соли, песка, железных опилок и пенопласта. Мы познакомились с простейшими методами разделения смесей, основанными на разнице плотностей, способности растворяться в воде или других растворителях, отношению к магниту и т.д. В ходе занятия мы учились делать складчатый бумажный фильтр и проводить процесс фильтрования раствора. Познакомились с принципом действия сорбентов и очистили воду от «микробов» в роли которых выступала капля раствора бриллиантового зеленого. В конце занятия, путем выпаривания, мы получили чистую поваренную соль.
Физика
Занятие № 1 (Андрей Матвеев, Илья Рожин)
Вода постоянно вокруг нас в воздухе и ее становится видно только на холодном предмете, это называется конденсацией. Характеристика количества воды в воздухе – «влажность» — от 0 до 100%. Человек на 70-80% состоит из воды, поэтому сам является источником, выделяющим воду. Низкая влажность вредна для человека. Высокая влажность вызывает образование плесени, грибков. На занятии в игровой форме обсуждается броуновское движение, молекулярное строение вещества, агрегатные состояния и фазовые переходы. Повторяем круговорот воды в природе, изменение температуры с высотой, формирование облаков, дождя и снега. Спорим о глобальном потеплении, изменении климата в целом и локально. Вода необходима для жизни, без нее жизнь не появилась бы. Говорим о наличии жидкости на других телах Солнечной системы. Марс, кометы, Европа, Энцелад – вода. На Титане при температуре -1800C облака, дожди, снег, лед, реки и озера состоят из углеводородов. На занятии мы экспериментируем с чаем, рафинадом и поп-корном!
Занятие № 2 (Николай Филиппов)
У воды, как и прочих жидкостей, есть интересное свойство – создание тонкой плёнки на границе. Известно много примеров тел, плавающих в воде – их плотность меньше воды. Однако оказывается, можно более плотные тела тоже заставить плавать, если они не смачиваются (пыль, сера, тефлон и даже скрепка канцелярская из железа). Поскольку кроме плотности у воды есть ещё и поверхностное натяжение, то одни и те же тела могут как плавать, так и тонуть! Эксперимент: сколько монет и скрепок влезет в стакан воды, полный до краёв? Мыло изменяет свойства поверхности воды, возможно даже создание двигателя на мыле. Использование эффекта животными (водомерки). Занятие развивает ловкость — при обращении с давно знакомыми предметами, можно наблюдать неожиданные эффекты при должной аккуратности и усидчивости. Явно демонстрируется научная составляющая процесса мытья рук с мылом.
Занятие № 3. (Тимофей Перевалов)
На занятии мы познакомимся с физикой «равновесия» в теории и на практике. Равновесие бывает разным, и порой весьма неожиданным! Примером удивительного равновесия является всем известная неваляшка, более интересным – балансирующая на клюве птичке. Объяснить, как работают эти игрушки можно с использованием понятия «центра масс». Центр масс есть у любого предмета, и может даже находиться вне этого предмета, как мы убедимся на опытах. Оказывается, что находится предмет в устойчивом, неустойчивом или безразличном равновесии зависит от того, где находится центр масс предмета относительно точки опоры. Сформулировав условия равновесия, на занятии мы выясним, почему неваляшка, балансирующая птичка и ряд других удивительных систем находится в устойчивом равновесии, почему сложно ходить по канату, и, кроме того, научим картонного человечка балансировать стоять на носу.
Занятие № 4. (Евгения Немова)
Зрение даёт человеку основную информацию об окружающем. Как же внешние сигналы превращаются в знания? Устройство глаза, эволюция (глаза других животных). После подробного разбора пути обработки сигналов, ищем способы искажений – оптические иллюзии. Спектр электромагнитных волн, видимый диапазон. Общие свойства световых волн: дифракция на периодической решетке, интерференция на тонких плёнках. Передача света и чтение через световод. Самостоятельное изготовление голограммы из полупрозрачной плёнки и специального видео на смартфоне.
Занятие № 5. (Любовь Дзюбина)
Воздух состоит из газов и окружает всё вокруг, мы привыкли его не замечать. Характеристика воздуха — температура – известна многим, а вот давление – не так популярно. Через определение давления оцениваем его величину, когда человек стоит на земле, на лыжах, давление автомобиля на дорогу. Демонстрация атмосферного давления методом переворачивания полного воды стакана, накрытого листком бумаги. Увеличение площади контакта – путь уменьшения давления – опыт с воздушным шариком и набитым полем гвоздей. Наглядно «оценить силу» атмосферного давления позволяет опыт с макдебургскими полушариями. Закон давления в жидкости аналогичен газу: картезианский водолаз, макет рыбы с плавательным пузырём, подводная лодка. На занятии экспериментируем с воздухом, водой и игрушками.