НАЦИОНАЛЕН STEM ЦЕНТЪРХимията „работи“ на две различни нива – макро- и микрониво. Макронивото е свързано с наблюдения и експерименти, а микронивото – с теории за невидимите частици, които участват в химичните реакции.
Чрез скритото изображение ще разберете по-добре.
За микронивото – частиците
Всичко е точно на своето място. Всичко около нас – масата, столът, книгата, компютърът, цветето в саксията, тревата, почвата, въздухът и водата, и ние самите сме изградени от частици. Те са само три вида – атоми, молекули и йони, но са точно на местата си във всички вещества.
В основата е атомът – една толкова малка система, че не може да се наблюдава и с най-мощния микроскоп. Когато атоми се свържат един с друг, се получават молекули. Когато атомите приемат или отдават електрони, се получават йони.
Строеж на атома
Образуване на йони
Да направим модели на атоми
Задача. Гледайте видеото за строеж на въглеродния атом и направете негов модел от пластилин.
Строеж на въглеродния атом
Задача. По какво се различава кислородният атом от въглеродния? Направете негов модел.
Строеж на кислородния атом
За макронивото на химията – експериментите
Взаимодействие на въглерод с кислород
При изпълнение на задачата не забравяйте, че простото вещество на кислорода е двуатомна молекула, както и че трябва да имате еднакъв брой атоми преди и след реакцията. Преценете колко атома от всеки вид са ви нужни.
Направете опита
„Невидима рисунка“
Материали оцет, лакмус, лист хартия, памук, четка за рисуване
Времетраене 20 минути
Време е за действие
Потопете четката в оцета и нарисувайте колба. Оставете рисунката да изсъхне. Не се притеснявайте, че е невидима. След като напоите памуче в разтвора на лакмус и равномерно го разнесете по листа, тя ще се появи.
Наблюдение ...................................................................................................
Направете същия опит, като замените оцета с лимонов сок. Наблюдавате ли същата промяна? .............................................................................................................
Извод: ................................................................................................................
Сравнете резултатите си със скритото изображение.
Научният метод – основата на експерименталната работа
Научният метод включва дейности, които се извършват последователно:
- Наблюдавай.
- Задай въпрос (защо?) и направи измервания.
- Направи предположение, формулирай хипотеза.
- Провери предположението с нов експеримент.
- Прецени дали хипотезата е вярна. Ако не, формулирай нова хипотеза.
- Направи заключение.
За да сме сигурни, че това, което знаем, е вярно, се използва научния метод. Той се прилага във всички науки вече повече от 4 века. За да дадем правилен отговор на даден въпрос трябва да спазваме определен алгоритъм.
Направете опита
„Несмесващи се води“
Материали: 2 чаши, боя за храна, 3 лъжици захар, лъжица, топла и студена вода, малко парче картон
Времетраене: 30 минути
Опит 1. Напълнете двете чаши с вода и ги оцветете с боята за храна в 2 цвята. Поставете картончето върху едната чаша, обърнете я с отвора надолу. Водата не изтича. Внимателно я поставете върху отвора на другата чаша и изтеглете картончето.
Опит 2. Напълваме двете чаши с вода, оцветяваме водата и в едната чаша внимателно разтваряме 3 лъжици захар. Повтаряме опита, като върху чашата без захар поставяме картонче и внимателно обръщаме върху другата чаша.
Да приложим научния метод
1. Наблюдение ............................................................................................
2. Въпрос Защо в единия случай водата се смесва, а в другия – не?
3. Хипотеза Когато разтворим захарта, плътността на водата се увеличава и ...........................................................................................................................
4. Проверка Можем да направим трети опит, като едната чаша напълним със студена вода, а другата – с топла. Когато поставяме чашите една над друга, топлата вода трябва да е отгоре. Водата отново няма да се смеси.
5. Анализ – И в опита с топлата вода, както и с този със захарния разтвор, водата не се смесва, защото плътностите на двете води са различни.
6. Заключение – Телата с по-малка плътност остават на повърхността, тези с по-голяма плътност остават на дъното.
Сравнете резултатите си със скритата снимка.
За математиката на природата
Златното сечение е символ за красота, хармония и съвършенство в науката, изкуството и природата. То изразява отношение на 2 части, за които по-голямата част се отнася към по-малката така, както цялото към по-голямата, и е равно приблизително на 1,618.
Златните геометрични фигури
Златният правоъгълник е този, при който отношението на страните е равно на златното сечение (например 34 cm към 21 cm). Ако от този правоъгълник премахнем квадрат, който има страни, равни на по-малката страна на правоъгълника (21 cm), ще се получи нов правоъгълник, който също е златен (21 cm към 13 cm). Ако от него премахнем квадрата, който се получава от по-малката страна, ще получим отново златен правоъгълник (13 cm към 8 cm). Така ще построим безкрайна поредица от все по-малки златни правоъгълници.
Ако впишем четвърт окръжност във всеки квадрат, който сме получили при разделяне на златния правоъгълник, ще построим спирала, която се нарича златната спирала. Тя може да бъде наблюдавана и в природата, и в изкуството.
Златната спирала
Задача. Направете лого на вашия екип, като използвате златното сечение. Защитете проекта си пред другите групи.
– Химията изучава всички вещества и реакциите, при които те се превръщат в други вещества.
– Както и другите природни науки, химията работи на 2 нива – макро- и микрониво.
– Всички науки следват научен метод, за да гарантират истината на знанието.
– Моделите ни помагат да осъзнаваме същността на обектите и процесите, а математиката описва тези модели.