Химия на нашем столе
Мне очень нравится проводить различные опыты и фокусы, узнавать новое о знакомых и привычных веществах. Однажды, мама готовила завтрак, я увидел как она добавляет в тесто для оладьей что-то шипящее и бурлящее. В тот момент мама была похожа на волшебницу, которая готовит волшебный эликсир. Я спросил: «Что это такое и зачем ты это кладешь в тесто?» Мама улыбнулась, и ответила, что кухня это маленькая химическая лаборатория. Что такое «химия» я читал в энциклопедии. На фотографиях видел разные пробирки, баночки с красивыми жидкостями внутри. Но какая связь между вкусными мамиными оладушками и химическими веществами и превращениями? Это я и решил выяснить, а мама и учитель с радостью согласились мне в этом помочь. Так родился проект на тему «Химия на кухне».
Цель исследования: доказать, что на кухне можно проводить химические опыты.
1. Изучить литературу по теме исследования.
2. Проделать химические опыты и объяснить связь «Кухня – Химия».
3. Создать книжку-малышку «Начинающему химику».
Объект исследования: продукты и вещества, которые можно использовать для приготовления пищи.
Предмет исследования: изучение явлений происходящих с веществами и продуктами на кухне.
Методы исследования:
1. Изучение литературы по данной теме.
2. Проведение опытов и исследований.
3. Анализ и обобщение информации.
Гипотеза: предположу, что на кухне можно проводить занимательные химические опыты.
Основная часть
Что такое химия?
Химия - одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в ней. Предметом изучения химии являются вещества, их свойства, превращения и процессы, сопровождающие эти превращения.
Химия существует с глубокой древности, со времён древнеегипетских жрецов, но настоящей наукой она стала совсем недавно - не более 200 лет назад. Теоретические основы химии заложили древнегреческие учёные Анаксагор и Демокрит. Создателями современной системы представлений о строении вещества считаются: великий русский учёный М.В. Ломоносов, французский химик А. Лавуазье, английский физик и химик Дж. Дальтон, итальянский физик А. Авогадро. Химия – наука удивительная. Как только человек появляется на белый свет, он попадает в мир химических веществ. Первый вздох и вот уже в легких смесь газов, первый глоток материнского молока и самый главный шедевр биохимической эволюции – белок начинает работать в организме малыша. Наш организм – «химический реактор», ведь он превращает одни вещества в другие и при этом выделяется энергия для жизни. Разобраться с бесчисленными полезными и вредными веществами, узнать их строение, свойства, роль в природе – одна из задач химии. Она нужна и строителю, и фермеру, и врачу, и домохозяйке, и повару.
Химические реактивы на кухне.
Интересно, чем же кухня напоминает научную лабораторию?
Раскроем кухонный шкаф. Уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар,
мука, соль, молоко, крахмал, мясо.
Ничего химического, скажите вы, здесь нет. Обычные продукты питания.
Но не тут – то было! Это настоящие химические вещества с помощью
которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные
блюда. У этих веществ даже есть химические названия.
Например: соль- это хлорид натрия;
пищевая сода- гидрокарбонат натрия;
уксус- уксусная кислота;
Эту же формулу имеют мука, макароны, картофель;
мясо- белок и жир
Сплошная химия! Ну, что похимичим ?
Кухонная лаборатория.
Как только человек начал готовить себе пищу, он, пусть и неосознанно, стал химиком. На сковородах и в жаровнях, в бочках и глиняных сосудах шли сложнейшие химические процессы. И все для того чтобы пища была вкуснее. Итак, приглашаем в кулинарную лабораторию. Все опыты я проводил в присутствии мамы.
1. Опыт с молоком и красками.
Молоко - это жидкость, в которой содержатся различные вещества, в том числе и жир. Моющее средство атакует жир в молоке и происходит химическая реакция между жиром и моющим средством ФЕЙРИ.
Химическая реакция — это процесс смешивания разных веществ, в результате которого образуются новые вещества, при этом они становятся другого цвета, либо выделится газ, либо выделиться энергия.
В нашем случае выделилась энергия, которая двигает краски.
1. В емкость налил молоко.
3. Взял ватную палочку и намочил ее в средстве для мытья посуды .
4. Опустил эту ватную палочку в емкость с молоком и красками (приложение 1).
5. В результате краски «убежали» от ватной палочки в стороны. Пока держишь палочку в молоке, краски постоянно расплываются от нее в разные стороны, получаются очень красивые завихрения и узоры (приложение 2)
2. Опыт получения пластмассы из молока.
Пластмасса состоит из длинных молекул, что и придаёт ей гибкость. В молоке содержится белок казеин, его длинные молекулы пригодны для производства пластмассы.
Для опыта нам понадобится: молоко, уксус, маленькая кастрюлька, формочка.
1.Нагрел молоко в кастрюльке так, чтобы оно было тёплым, но не кипело и не пенилось (приложение 3).
2.Снял с плиты и добавил несколько капель уксуса (приложение 4 ).
3.Получившаяся масса похожа на жидкую резину.
4.Эту массу аккуратно промыл под струёй воды.
5.Залил её в формочки (приложение 5 ). Ждал результата три дня.
6. Пластмасса готова (приложение 6).
3. Опыт с подсолнечным маслом.
Подсолнечное масло — это масло из семян подсолнечника. Его часто используют на кухне для жарки, заправки салатов, выпечки.
У него интересные свойства.
1. Налил в прозрачный стакан масло ( приложение 7).
2. С помощью шприца накапал в масло воду, подкрашенную зеленой гуашью (приложение 8 ).
3. В масле оказались капельки зеленой воды, которые не смешивались с маслом, а просто плавали в стакане ( приложение 9).
4. Опустил в масло таблетку шипучки и началась реакция выделения углекислого газа, пузырьки которого стали шевелить «шарики» зеленой воды и поднимать их наверх (приложение 10).
Это был один из самых красивых опытов проекта!
III . Заключение
Изучив литературу, проделав опыты, я убедился в том, что многие процессы, происходящие на нашей кухне – химические явления.
В процессе данной работы у меня получилось выполнить поставленные задачи. Я узнал - что такое химия и химические вещества, провёл химические опыты с разными продуктами. Тем самым я подтвердил свою гипотезу, что кухня — это целая химическая лаборатория.
Продукты, как и всё во Вселенной, состоят из химических элементов, поэтому, готовя, мы производим химические реакции и надеемся, что получится вкусно! В своей работе я увлекся химией на кухне, теперь хочу узнать, как другие науки связаны с пищей, например, физика…
IV . Приложение
Приложение 6
V . Источники информации
1. Джим Уиз "Занимательная химия, физика, биология";
2. Н.М. Зубкова "Научные ответы на детские "почему". Опыты и эксперименты для детей от 5 до 9 лет".
3.Ольгин О. Давайте похимичим!: Занимательные опыты по химии/ Ил. Е. Андреевой. – М.: Дет. Лит., 2002. – 175 с.: ил. – (Знай и умей!).
Исследовательская работа "Химия на кухне"
В своей работе ученицы рассказали о том какие химические опыты можно провести на кухне.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| himiya_fedorova.pdf | 368.26 КБ |
| himiya_na_kuhne_.pptx | 968.32 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Исследовательская работа учениц 10 класса Колокольниковой Светланы и Фёдоровой Карины Руководитель: Орловская Ольга Эдуардовна , учитель химии и биологии Химия на кухне Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа рабочего поселка ( поселка городского типа) Ерофей Павлович
Введение: Химия - одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в ней. Предметом изучения химии являются вещества, их свойства, превращения и процессы, сопровождающие эти превращения. Приготовление пищи - это тоже химические процессы . Только вместо колб и пробирок мы используем кастрюли и сковородки. На кухне множество разных веществ. И при готовке различных блюд происходят химические реакции.
Гипотеза: Продукты питания при взаимодействии друг с другом вступают в различные химические реакции.
Цель: Убедиться в том ,что в пределах кухни могут происходить настоящие химические процессы и реакции.
Задачи: расширить свои знания о многообразии веществ изучить особенности продуктов питания, которые могут быть использованы не только для еды на основе опытов показать химические реакции, происходящие с продуктами питания и практическое применение некоторых из них
Методы исследования изучение научно – популярной литературы проведение опытов
Основная часть: Раскроем кухонный шкаф. Уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар, мука, соль, молоко, крахмал - обычные продукты питания. Но не тут–то было! Это настоящие химические вещества, с помощью которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия. соль - это хлорид натрия пищевая сода - гидрокарбонат натрия уксус - уксусная кислота сахар – сахароза крахмал – полисахарид молоко - лактоза
Опыты Резиновое яйцо. Используя ПТБ, опустим яйцо в уксусную кислоту на 24 часа. По истечению времени оно становится по плотности похожим на резиновый мячик. По истечению времени яйцо становится по плотности похожим на резиновый мячик. В ходе наблюдений, мы заметили ,что резиновое яйцо стало больше своих первоначальных размеров, т.к оно впитало часть уксуса .
Опыты Скорлупа яиц состоит на 90% из карбоната кальция. В этом опыте происходит декальценирование яичной скорлупы. Эту реакцию можно описать следующим уравнением.
Опыты Мыла- это соли высших жирных карбоновых кислот. Соли –это класс химических соединений, где одним из компонентов является щелочь NaOH . Если к жирным кислотам добавить щелочь в избытке ,то останется не вступившая в реакцию «свободная щелочь». Чтобы понять , осталась ли в мыле свободная щелочь используют pH .Он варьируется в диапазоне от 7 до 10. Мыла, которых высок могут раздражать и сжигать кожу. В нашем распоряжении 3 образца мыла, которое мы используем на кухне. С помощью индикаторной бумаги мы исследуем их.
Опыты Мы провели этот эксперимент самостоятельно. Взяли 3 полоски лакмусовой бумаги и 3 образца мыла. Опустили на размоченное в воде мыло. Дождались окрашивания индикатора. Мы заметили, что в хозяйственном мыле самая большая концентрация щелочи
Опыты Характерной качественной реакцией на крахмал является его реакция с йодом. При взаимодействии йода с крахмалом образуется соединение включения ( клатрат ). В роли «молекул-хозяев» выступают молекулы амилозы, а «гостями» являются молекулы йода. При этом наблюдается синее окрашивание. Мы взяли свежую картошку, кусочек банана, яблока, колбасы, йод.
Опыты Капаем йод по очереди на все образцы. После нанесения йода видим: картошка – синеет. Яблоко – синеет. Банан – слегка синеет. Колбаса – не синеет вообще. Эта часть опыта показывает наличие крахмала в различных продуктах. Вывод: самое большое количество крахмала содержится в картофеле. Практически отсутствует в колбасе, значит она без наполнителей.
Опыты Для следующего опыта мы взяли соду, шарик и лимонную кислоту . Взаимодействие соды с уксусом называется реакцией нейтрализации. Суть ее состоит в том, что уксусная кислота при взаимодействии с щелочью, каковой является сода, нейтрализуют друг друга, выделяя углекислый газ. Эту реакцию домохозяйки используют в кулинарии для придания пышности выпечке.
Опыты Наполняем колбу водой, в которую до этого добавили соду. В воздушный шар через воронку насыпаем лимонную кислоту. Надеваем на горлышко колбы воздушный шарик и постепенно пересыпаем лимонную кислоту из шарика в колбу. В результате шарик начинает надуваться за счет выделения углекислого газа.
Опыты В следующем опыте нам понадобились такие вещества, как: перекись водорода, дрожжи, краситель, средство для мытья посуды .
Опыты В колбу мы налили немного перекиси водорода, средства для мытья посуды и красителя. Далее в эту смесь мы добавили дрожжей. Реакция происходит в результате разложения перекиси водорода, катализируемого йодидом калия, высвобождается очень много пены.
Опыты Невидимые чернила. Мы взяли соду, воду, и ватные палочки.
Опыты Смешиваем треть чашки пищевой соды с третью чашки воды – получается мутная беловатая смесь. Затем мы взяли ватную палочку, окунули в полученную смесь и написали на бумаге текст. Дождались высыхания листа. И прошлись по листу сильно нагретым утюгом. Запись потемнела. Это за счет того, что надпись из соды нагревалась куда быстрее, чем лист бумаги.
Вывод: Мы подтвердили нашу гипотезу о том, что продукты питания при взаимодействии друг с другом вступают в различные химические реакции. Мы расширили свои знания о многообразии веществ. Изучили особенности продуктов питания, которые могут быть использованы не только для еды, но и для создания развлекательных мероприятий. На основе опытов мы показали химические реакции, происходящие с продуктами питания и практическое применение некоторых из них. В пределах кухни действительно можно провести ряд химических экспериментов, использую вещества ,которые находятся в нашем обиходе .
Научно-исследовательская работа "Химия на кухне"
Каждый из живущих на земле людей — в той или иной степени химик. Например, когда проводит генеральную уборку, затевает стирку или хлопочет на кухне.
В самом деле, современная кухня во многом напоминает химическую лабораторию. С той лишь разницей, что кухонные полки заняты баночками, наполненными всевозможными крупами и специями, а лабораторные — уставлены склянками с не предназначенными для пищи реактивами. Вместо химических названий «хлорид натрия» или «сахароза» на кухне звучат более привычные слова «соль» и «сахар». Приготовление блюда по кулинарному рецепту можно сравнить с методикой проведения химического эксперимента. Не зря говорят, что женщины-химики часто очень хорошие кулинары.
В работе рассказывается как химия помогает жить человеку.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| konferentsiya.docx | 37.08 КБ |
Предварительный просмотр:
Городское бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 22
г.о. Чапаевск Самарская область
Автор: Салмин Максим Александрович
учащийся 1а класса ГБОУ СОШ №22
Руководитель: Вершинина Наталья Викторовна
учитель начальной школы
1. Введение___________________________________ 1 - 2
2. Основная часть_____________________________ 3 - 4
3. Практическая часть__________________________ 5 - 6
4. Заключение_________________________________ 7
5. Список литературы___________________________ 8
Большое количество времени, мы проводим именно на кухне. Здесь вкусно пахнет едой и свежезаваренным чаем. Приятно беседовать в тёплой компании. Рядом с мамой на кухне можно рисовать или просто наблюдать за тем, что она делает. Можно узнать много интересного и нужного.
Проблема: мы с братом часто портим вещи жирными пятнами, красками, ржавчиной, зелёной травой и т. д. Однажды я обрезал палец и решил сам обработать рану йодом. Несколько его капель упали мне на майку. Я подумал, что майка испорчена, но мама меня успокоила и сказала, что это легко удалить, и повела меня на кухню в свою маленькую лабораторию.
Актуальность: кухня привычное место в нашей квартире, но именно здесь происходит много важного, интересного и неизвестного.
Цель: расширить знания в области применения некоторых химических процессов, на основе опытов с продуктами питания, для улучшения жизни человека.
- изучить особенности продуктов питания, которые могут быть использованы не только для еды;
- определить химические вещества, с помощью которых можно объяснить некоторые важные процессы;
- на основе опытов показать химические реакции, происходящие с продуктами питания и практическое применение некоторых из них.
- изучение научно – популярной литературы;
- беседы и учителем и родителями;
- проведение опытов.
«Кухонная химия» зародилась давно. В XVIII–XIX столетиях изучением проблем, связанных с пищей, всерьёз занимались многие известные учёные, и прежде всего французские химики.
Основатель современной химии Антуан Лоран Лавуазье пришёл к выводу о важности соблюдения баланса калорий, потребляемых человеком с пищей и расходуемых им при физической активности.
Его соотечественник Антуан Огюст Пармантье агитировал за использование сахара, полученного из свёклы, винограда и других овощей и фруктов, предложил способы консервации продуктов питания.
Немецкий химик Юстус фон Либих изобрёл так называемый мясной экстракт, доживший до наших дней под именем «бульонные кубики». Он также разработал молочные смеси — предшественники современного детского питания.
Наконец, знаменитый французский химик Марселен Бертло полагал, что в скором будущем химия избавит человека от тяжёлого сельскохозяйственного труда, заменив привычные хлеб, мясо и овощи специальными таблетками. В их составе будут все необходимые компоненты — белки, жиры, сахара и немного приправ. Какая же скучная жизнь начнётся, когда вместо вкусного борща придётся выпить пилюлю!
Действительно, за прошедшие десятилетия химия в немалой степени изменила ассортимент «скатерти-самобранки» человека. В начале XX века, Владимир Маяковский утверждал, что химия сможет создать даже искусственную пищу. Его предсказания оказались пророческими: современные химики научились «вырабатывать» молоко, сыр, простоквашу и другие продукты.
«Никто не сделал так много для улучшения условий жизни людей, как химики», — справедливо утверждал нобелевский лауреат Гарольд Крото.
Вот самые простые примеры химических реакции на кухне: приготовление овощей различными способами, жарка продуктов, добавление уксуса, добавление пищевой соды и так далее. Например, когда хозяйка обжаривает грибы, они изменяют цвет и становятся золотистого цвета, а при их варке - серыми.
Многие знакомы с проблемой того, что пища быстро становится порченой. Это тоже результат химических реакций. Причиной происходящего может быть неправильное хранение, обработка продуктов или многие другие факторы. Приведу пример: бананы испортились буквально за ночь. Причина этого – газ этилен, который выделяется и бананами и яблоками. Если вы хотите быстрого дозревания бананов - оберните их в бумагу и положите туда огрызок яблока.
Вот несколько советов, как отсрочить порчу продуктов. Мясо и рыбу обрабатывайте солью, плоды – сахаром, также можете использовать травы, специи, уксус. С помощью этих небольших и незамысловатых советов вы теперь сможете дольше сохранять вашу пищу в хорошем состоянии и питаться здоровой пищей.
Свою работу я начал с рассказа о том, как испачкал майку йодом и, как мама помогла мне её очистить при помощи картофеля. Проверим это на практике.
Опыт «Йод и картофель»
Возьмём лоскут ткани и капнем на неё йод. Затем натрём пятно картофелем и попробуем отстирать. Пятно исчезло.
Вывод: при взаимодействии йода и крахмала образуется новое вещество, которое смывается водой.
Опыт «Волшебное молоко»
Я хочу показать вам, как можно заставить молоко двигаться.
Мне понадобятся: цельное молоко, пищевые красители разных цветов, любое жидкое моющее средство, ватные палочки, тарелка.
Налью молоко в тарелку. Добавлю в него по несколько капель каждого красителя. Возьму ватную палочку, окуну ее в средство и прикоснусь ей в самый центр тарелки с молоком. Посмотрите, что произойдет! Молоко начнет двигаться, а цвета перемешиваться. Настоящий взрыв цвета в тарелке!
Моющее средство вступает в реакцию с молекулами жира в молоке, и приводит их в движение.
Эксперимент «Сладкий хлеб»
Для него потребуется кусочек белого хлеба.
Положите в рот немного хлеба и старательно, несколько минут, разжевывайте. Вы почувствуешь, как на вкус он становится все более сладким.
Вывод: В любом живом организме есть особые природные вещества - ферменты, которые взаимодействуя с крахмалом, разлагают его до глюкозы.
Нам понадобятся: стакан, растительное масло, сок и шипучая таблетка.
Наливаем в стакан сок, масло. Они не смешиваются. Кидаем шипучку. Что происходит? Пузырьки с соком поднимаются вверх, сквозь масло.
Вывод: сок и масло не могут смешиваться. Когда на дно бросаем шипучку, то образовавшиеся пузырьки воздуха (углекислый газ), захватывают сок и проносят его сквозь масло.
Опыт «Сухие ручки»
Я хочу показать, как можно достать монету из воды не замочив руки.
Понадобятся: свеча, монета, чашка с водой, стакан.
Налью воду в чашку. Опускаю монету. Погружаю горящую свечу в воду. Накрываю ее стаканом. Что происходит? Вода поднимается в стакане, и я могу взять монетку.
Вывод: при горении свечи расходуется кислород. Его место занимает вода.
Опыт «Чай и сода»
Понадобятся: 2 стакана чая, сода, лимон.
В первый стакан чая положу лимон. Чай меняет свой цвет на более светлый. Во второй стакан положу соду. Чай стал более тёмным.
Вывод: есть вещества – индикаторы. Они меняют свой цвет, в зависимости от среды, в которую попадают.
Многие не знают, как устроен телевизор, но успешно пользуются им. Однако знание устройства телевизора никогда и никому не помешает в правильной его эксплуатации.
Так и с химией. Проведя исследование по теме «Химия на кухне», я понял, что продукты питания при взаимодействии друг с другом вступают в различные химические реакции.
Выполняя ежедневно привычные и необходимые для жизни действия, мы не задумываемся о том, что на самом деле проводим химические эксперименты. Понимание сущности химических процессов, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни, может принести человеку только пользу.
Вывод: если к тому, что происходит на кухне, относится, как к научному исследованию, то можно получить:
Проект "Химия на кухне"
Вокруг нас громадное количество полезных и вредных веществ! Например, в природе есть природные вещества, то есть те, которые были созданы без участия человека. Это — вода, кислород, углекислый газ, камень, древесина и другие. Есть вещества, созданные человеком. Они называются искусственными веществами. Это — пластмасса, резина, стекло и другие. Да и вредных веществ с каждым годом становится все больше и больше! Вредные вещества — это вещества, которые вызывают болезни и травмы у человека. Например, выхлопные газы от машин и дым от заводских труб, ртуть в градусниках, хлор в чистящих средствах.
Химия - это наука о веществе, значит можно предположить, что на кухне много разных веществ. И при готовке различных блюд наверняка происходят химические реакции.
. Актуальность: кухня привычное место в нашей квартире, но именно здесь происходит много важного, интересного и неизвестного.
расширить свои знания о многообразии веществ;
изучить особенности продуктов питания, которые могут быть использованы не только для еды;
на основе опытов показать химические реакции, происходящие с продуктами питания и практическое применение некоторых из них.
изучение научно – популярной литературы;
беседы с учителем и родителями;
Глава 1. Теоретическая часть
1.1.Что такое химия? Когда она зародилась?
Химия-наука о веществах, их свойствах и превращениях. По разным источникам известных в мире химических веществ, насчитывается от 10 до 20 млн. Химия тесно связана с физикой и биологий, также пограничные области изучаются квантовой химий, физической и коллоидной химией, геохимией, биохимией и другими науками. Теоретические основы химии заложили древнегреческие учёные Анаксагор и Демокрит. Создателями современной системы представлений о строении вещества считаются: великий русский учёный М.В. Ломоносов, французский химик А. Лавуазье, английский физик и химик Дж. Дальтон, итальянский физик А. Авогадро.
1.2. Многообразие химических веществ
Вещества разделяют на простые и сложные. Рассмотрим примеры веществ: углерод, железо, кислород. Углерод образован атомами углерода. Из него изготавливают графитовые стержни карандашей. Железо, из которого сделано гвоздь, состоит из атомов железа. Эти тела, а, следовательно, и вещества, из которых они образованы, вы видели не раз. Кислород мы не видим, но его недостаток чувствуем сразу. Это вещество состоит из молекул кислорода, образованных атомами кислорода. Каждое из рассмотренных веществ образовано атомами одного химического элемента. Графит образуют атомы углерода, железо — атомы железа, кислород — атомы кислорода. Такие вещества называют простыми.
Молекулы некоторых простых веществ состоят из нескольких атомов. Например, молекула водорода состоит из двух атомов водорода, молекула кислорода — из двух атомов кислорода. Но несмотря на это, они остаются простыми веществами, так как их молекулы образовали атомы одного химического элемента.
Сложные вещества, образованные из атомов двух и более химических элементов, называют сложными. Например, каждая молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Ее состав обозначают записью H 2 O, который читается «аш-два-о». Другим примером сложных веществ является углекислый газ. Его выдыхают все живые организмы, а растениям он нужен для питания. Молекула углекислого газа образована одним атомом углерода и двумя атомами кислорода. Этот состав молекулы отражают записью СО 2 , который читается «це о два» [1].
Почему сложных веществ больше, чем простых? Ученые доказали, что атомы различных химических элементов способны соединяться друг с другом в разном количестве и последовательности. Подобно тому, как в языке сочетанием букв образуется разнообразие слов, сочетанием различных атомов и в разном количестве образовалось более 10000000 веществ. Так что неудивительно, что сложных веществ существует гораздо больше, чем простых.
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Из таких же атомов состоит и вещество пероксид водорода, однако она имеет совсем другие свойства, чем вода. Например, пероксид водорода имеет температуру кипения выше на 50°С, обладает обеззараживающими свойствами. Ни одна аптечка не обходится без него, ведь раствором этого вещества под названием «перекись водорода» обрабатывают раны, чтобы они быстрее заживали. Такие отличные от воды свойства перекиси водорода обусловленные различиями в строении его молекулы. Ведь молекула этого вещества состоит из двух атомов водорода и двух атомов кислорода.
Все вещества разделяют также на органические и неорганические. В состав всех органических веществ входят атомы углерода и, чаще всего, водорода. Так, из них образованы природный газ, вещества в составе нефти. В составе многих органических веществ содержатся еще и атомы кислорода. Это жиры, крахмал, сахар, уксус и другие. В состав важных для живых существ белков, кроме упомянутых элементов, обязательно входит азот. Откуда такое название — органические вещества? Все очень просто. Первые из этих веществ ученые обнаружили в организмах — телах живой природы. Есть и исключения. Некоторые вещества, содержащие атомы углерода, относят к неорганическим. Примерами являются углекислый газ, сода и еще несколько веществ. Все тела природы, за исключением горных пород, воздуха и воды, состоят из органических веществ. Среди них больше всего углеводов (например, глюкозы и сахарозы), жиров (например, масла), белков (например, белок куриного яйца). Многие органические вещества человек создал сам, например пластмассы, резину, полиэтилен. Они широко используются в машино- и самолетостроении, при сооружении зданий и мостов, а также в быту. Без атомов углерода не существует никакой органического вещества. Так, атомы углерода вместе с атомами водорода и кислорода входят в состав органического вещества сахара, или сахарозы. Причем 1 молекула сахарозы состоит из 45 атомов. Среди них 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода. В том, что в составе сахара содержатся атомы углерода, убеждает черный цвет при сгорания кусочка сахара. Картофель или мясо, под действием высоких температур также обугливаются, приобретая черный цвет. Это является доказательством наличия углерода в составе органических веществ продуктов питания [4].
1.3 . Химические явления в быту
Вокруг нас, в природе постоянно происходят превращения: вода, нагреваясь, превращается в пар солёные огурцы приобретают совершенно другой вкус, запах и свойства при нагревании яйцо изменяет цвет, запах, становится твердым.
Явления, при которых одни вещества, обладающие определенным составом и свойствами, превращаются в другие вещества - с другим составом и другими свойствами, называются химическими.
Какие еще явления вы можете наблюдать в быту? Например, к химическим явлениям относится процесс сгорания топлива в двигателе. Если упростить, реакцию сгорания топлива в двигателе можно описать так: кислород + топливо = вода + углекислый газ. Вообще в камере двигателя внутреннего сгорания происходит несколько реакций, в которых задействованы топливо (углеводороды), воздух и искра зажигания. А точнее, не просто топливо - топливно-воздушная смесь из углеводородов, кислорода, азота. Перед зажиганием смесь сжимается и нагревается. Сгорание смеси происходит в доли секунды, в итоге связь между атомами водорода и углерода разрушается. Благодаря этому высвобождается большое количество энергии, которая приводит в движение поршень, а тот - коленчатый вал. В дальнейшем атомы водорода и углерода соединяются с атомами кислорода, образуется вода и углекислый газ.
В идеале реакция полного сгорания топлива должна выглядеть так: CnH2n+2 + (1,5n+0,5)O2 = nCO2 + (n+1)H2O. В реальности же двигатели внутреннего сгорания не настолько эффективны. Предположим, если кислорода при реакции не хватает незначительно, в результате реакции образуется СО. А при большей нехватке кислорода образуется сажа (С).
Образование налета на металлах в результате окисления (ржавчина на железе, патина на меди, потемнение серебра) - тоже из категории бытовых химических явлений. Возьмем железо для примера. Ржавление (окисление) происходит под воздействием влаги (влажность воздуха, прямой контакт с водой). Результатом этого процесса становится гидроксид железа Fe(OН) 3 (точнее, Fe 2 O 3 * H 2 O). Вы можете увидеть его в виде рыхлого, шероховатого, оранжевого или красно- коричневого налета на поверхности металлических изделий.
Другим примером может послужить зеленый налет (патина) на поверхности изделий из меди и бронзы. Он образуется со временем под воздействием атмосферного кислорода и влажности: 2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 = Cu 2 CO 5 H 2 (или CuCO 3 * Cu(OH) 2 ). Полученный в итоге основной карбонат меди встречается и в природе - в виде минерала малахита.
И еще один пример медленной окислительной реакции металла в бытовых условиях - это образование темного налета сульфида серебра Ag 2 S на поверхности серебряных изделий: украшений, столовых приборов и т.п. «Ответственность» за его возникновение несут частички серы, которые в виде сероводорода присутствуют в воздухе, которым мы с вами дышим. Потемнеть серебро может и при контакте с серосодержащими пищевыми продуктами (яйцами, например). Реакция же выглядит так: 4Ag + 2H 2 S + O 2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O.
Вернемся на кухню. Здесь можно рассмотреть еще несколько любопытных химических явлений: образование накипи в чайнике одно из них. В бытовых условиях нет химически чистой воды, в ней всегда в различной концентрации растворены соли металлов и другие вещества. Если вода насыщена солями кальция и магния (гидрокарбонатами), ее называют жесткой. Чем выше концентрация солей, тем более жесткой является вода. Когда такая вода нагревается, эти соли подвергаются разложению на углекислый газ и нерастворимый осадок (СаСО 3 иMgСО 3 ). Эти твердые отложения вы и можете наблюдать, заглянув в чайник (а также взглянув на нагревательные элементы стиральных и посудомоечных машинок, утюгов). Кроме кальция и магния (из которых получается карбонатная накипь), в воде также часто присутствует железо. В ходе химических реакций гидролиза и окисления из него образуются гидроксиды.
Кстати, собравшись избавиться от накипи в чайнике, вы можете наблюдать еще один пример занимательной химии в быту: с отложениями хорошо справляются обычный столовый уксус и лимонная кислота. Чайник с раствором уксуса/лимонной кислоты и воды кипятят, после чего накипь исчезает [5].
1.4. Химические вещества на кухне
Раскроем кухонный шкаф. Уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар, мука, соль, молоко, крахмал - обычные продукты питания. Но не тут–то было! Это настоящие химические вещества, с помощью которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия. Например:
соль - это хлорид натрия;
пищевая сода - гидрокарбонат натрия;
уксус - уксусная кислота;
В таблице 1 представлены химические формулы и назначение лишь некоторых веществ, которые мы используем на кухне [1].
Актуальность работы заключается в том, что химия - наука чудес и превращений настолько интересна детям в начальной школе, что они с радостью и увлечением проводят опыты, учатся на наблюдать.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| issledovatelskaya_rabota_2019_g.docx | 16.78 КБ |
Аннотация к исследовательской работе
Чупахин Родион Евгеньевич,
г. Калининград, МАОУ СОШ №57, 3 Г класс
А ктуальность работы заключается в том, что химия - наука чудес и превращений настолько интересна детям в начальной школе, что они с радостью и увлечением проводят опыты, учатся на наблюдать.
Объектом нашего исследования стали продукты питания.
Предметом является изучение явлений происходящих с веществами и продуктами на кухне.
Целью работы: установить сходство кухни с химической лабораторией, тем самым привлечь одноклассников к изучению интересной науки химии.
Для достижения цели передо мной стояли такие задачи:
- изучить информацию по теме исследования в различных источниках;
- проделать опыты и объяснить связь «Кухня – Химия»;
- разработать серию мастер классов для одноклассников по теме исследования.
Кухня – это маленькая химическая лаборатория.
Химия наука о веществах и их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях , а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются. Зачатки химии возникли ещё со времён появления человека. Человек всегда имел дело с химическими веществами, его первые эксперименты с огнём , дублением шкур, приготовлением пищи можно назвать зачатками практической химии. Постепенно практические знания накапливались, и в самом начале развития цивилизации люди умели готовить некоторые краски , эмали , яды и лекарства . Вначале человек использовал биологические процессы, такие, как брожение , гниение ; позже, с освоением огня, начал использовать процессы горения , спекания , сплавления . Одни из первых известных людей практикующий азы химии были Парацельс и Авицена, На сегодняшний день очень популярным занятием стала молекулярная кухня - кулинарная практика, основанная на точном понимании протекающих при приготовлении продукта химических и физических процессов для достижения идеального или невозможного ранее результата. Например, вкус спагетти, как у конфеты, пена из сыра, мясо из растений. Чудеса! На кухне, как и в лаборатории есть посуда, которая служит для перемешивания, размалывания, измерения, нагревания, а также оборудование – печи, мойки, жаровни, холодильники, измельчители.
Интересно, чем же кухня напоминает научную лабораторию? В кухонном шкафу есть уксус, пищевая сода, растительное масло, сахар, мука, соль, молоко, крахмал. В холодильнике мясо, рыба, сыр, яблоки, картофель, яйца. Обычные продукты питания. Но не тут – то было! Это настоящие химические вещества, с помощью которых на нашем столе появляются вкусные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия. Например:
- cоль - это хлорид натрия;
- пищевая сода - гидрокарбонат натрия;
- уксус - уксусная кислота;
- сахар - сахароза;
- молоко - лактоза;
- мясо - белок и жир.
С целью установления сходства кухни с химической лабораторией и тем самым привлечению одноклассников к изучению интересной науки химии были проведены следующие опыты и наблюдения: 1) опыт гашения пищевой соды уксусом; 2) проверка присутствия крахмала в пищевых продуктах; 3) расслоение жидкостей; 4) опыт с молоком, красителями и с моющим средством; 5) обесцвечивание черного чая лимоном; 6) наблюдение за питанием растений; 7) разложение перекиси – пенный вулкан; 8) опыт "Не темнеющее яблоко".
Прочитав литературу, проделав опыты, мы убедились в том, что многие процессы, происходящие на нашей кухне – химические явления. Гипотеза подтвердилась - на кухне можно проводить опыты! Поставленные задачи выполнены: мы узнали, что такое химия и химические вещества, провели химические опыты с продуктами. Теперь мы знаем, что кухня — это маленькая химическая лаборатория. Надеюсь, что моим одноклассникам понравились опыты и это поможет им в дальнейшем разобраться с интересной наукой химией.
Читайте также: