Requiere seis o siete experimentos de expansión de física, química y biología o pequeñas producciones, que sean adecuados para que los estudiantes de secundaria los completen en los laboratorios escolares o en casa.
1. Palillo Mágico
Pensamiento: Si se coloca el palillo en el agua, se coloca el terrón de azúcar en el agua y se coloca el jabón en el agua. , ¿nadará el palillo?
Materiales: palillos, un recipiente con agua, jabón, azúcar
Funcionamiento:
1. Coloca con cuidado el palillo sobre la superficie del agua.
2. Coloca los terrones de azúcar en el recipiente lejos de los palillos. El palillo se moverá hacia el terrón de azúcar.
3. Cambia un recipiente con agua, coloca con cuidado el palillo sobre el agua y ahora pon el jabón en el recipiente más cercano al palillo. El palillo se mantendrá alejado del jabón.
Explicación:
Cuando pones el terrón de azúcar en el centro del recipiente de agua, el terrón de azúcar absorberá parte del agua, por lo que un pequeño chorro de agua fluirá en el dirección del terrón de azúcar y el palillo se moverá con el flujo de agua. Sin embargo, cuando pones el jabón en el recipiente, la tensión superficial en los lados del recipiente es mayor, por lo que tira del palillo hacia afuera.
Creación: Pruébalo, si reemplazas el azúcar y el jabón por otras sustancias, ¿en qué dirección nadará el palillo?
2. Separar pimienta y salitre
Pensando: Los condimentos pimienta y salitre en la cocina se mezclan accidentalmente ¿Existe alguna buena forma de separarlos?
Materiales: pimienta, salitre, cuchara de plástico, plato pequeño
Funcionamiento:
1.
2.
3. Utiliza una cuchara de plástico para frotarla sobre la ropa, y luego ponla sobre el salitre y la pimienta.
4. El pimiento se pega primero a la cuchara.
5. Mueve ligeramente la cuchara de plástico hacia abajo.
6. El barro salado se pegará a la cuchara.
Explicación:
La razón por la que la pimienta se adsorbe electrostáticamente antes que el salitre es que la pimienta es más ligera que el salitre.
Crear:
¿Puedes separar otros componentes mezclados usando este método?
3. El papel perforado puede retener agua
Pensando: ¿Por qué el papel perforado puede retener agua?
Materiales: una botella, un alfiler, un trozo de papel, un vaso lleno de agua coloreada
Operación:
1:
1. Llene la botella vacía con agua coloreada.
2. Usa un alfiler para hacer muchos agujeros en el papel blanco.
3. Tapar la boca de la botella con un trozo de papel con agujeros.
4. Sujeta el trozo de papel con la mano y voltea la botella de manera que la boca de la botella mire hacia abajo.
5. Retira suavemente la mano. El papel cubre la boca de la botella y no se mueve. El agua no sale por el agujero.
Explicación:
El papel fino puede retener el agua de la botella porque la presión atmosférica actúa sobre el papel, creando una fuerza hacia arriba. Los pequeños agujeros no se filtrarán porque el agua tiene tensión superficial y el agua forma una película de agua en la superficie del papel, por lo que el agua no se filtrará. Esto es lo mismo que un paraguas hecho de tela. Hay muchos pequeños agujeros en la tela, pero aún así no gotea.
4. El secreto del pañuelo
Piénsalo: Si pones un pañuelo debajo del grifo y abres el grifo, ¿el agua fluirá por el pañuelo?
Materiales: 1 vaso, 1 pañuelo, 1 goma elástica
Proceso:
1:
1. vaso con un pañuelo y átalo bien con una goma elástica.
2. Deja que el agua enjuague el pañuelo.
3. Cierre el grifo después de que el agua fluya hacia la taza hasta que esté llena entre un 70 y un 80 %.
4. Pon la taza boca abajo y gírala rápidamente.
Instrucciones de uso:
1. Voltear el vaso de agua. Cuando tiras agua de la boca de la taza, el agua fluirá hacia la taza a través del pañuelo.
2. Cuando la taza está boca abajo, el agua no saldrá debido a la presión atmosférica.
Estirabilidad:
Si el pañuelo que cubre la boca de la taza está hecho de diferentes tejidos (como algodón o toalla, lino), ¿qué pasará con la entrada y salida del agua? ?
2. Experimento de química
1. Pañuelo quemado,
¿Está intacto el pañuelo quemado por el fuego?
Experimento: Remojar un pañuelo de algodón en una solución 1:1 de alcohol y agua, luego exprimirlo suavemente, utilizar dos pinzas para crisol para sujetar las dos esquinas del pañuelo y colocarlo en el fuego. y cuando la llama disminuya, agite el pañuelo rápidamente para apagar la llama. En este momento, encontrará que el pañuelo aún está intacto.
Principio: Al quemar, el alcohol en la llama está fuera de la capa de agua. El agua adsorbida en la fibra absorbe el calor de la combustión y se evapora. La temperatura en el pañuelo no puede alcanzar el punto de ignición. fibra, por lo que el pañuelo no se romperá.
2. Las bolas de nieve arden.
¿Las bolas de nieve también pueden arder?
Por supuesto, lo que arde no es la verdadera bola de nieve, sino el acetato de calcio precipitado al verter la solución de acetato de calcio en alcohol, como la nieve, que se convierte en una bola y se quema al encenderse.
Experimento: Añadir 7 gramos de acetato de calcio a 20 ml de agua para obtener una solución saturada de acetato de calcio. Añadir 100 ml de alcohol al 95 % y remover mientras se añade. El sólido precipitado parece nieve.
3. De una taza vacía sale humo blanco,
¿De una taza vacía sale humo blanco?
Experimento: Dos vasos limpios y secos, en uno se echan unas gotas de ácido clorhídrico concentrado y en el otro unas gotas de amoniaco concentrado. Se gira el vaso para que las gotas de agua mojen la pared del vaso. La taza, y luego cúbrela con el vaso, vierte ácido clorhídrico concentrado boca abajo sobre la taza de amoníaco concentrado y retira el vaso. En este momento, poco a poco podrás ver que la taza se llena de humo blanco.
4. Pequeña danza de carbón
Toma un tubo de ensayo, llénalo con 3 a 4 gramos de nitrato de potasio sólido, luego fíjalo en posición vertical sobre el soporte de hierro con una abrazadera de hierro y calentar el tubo de ensayo con una lámpara de alcohol. Cuando el nitrato de potasio sólido se derrita gradualmente, tome un trozo de carbón del tamaño de un guisante pequeño, póngalo en el tubo de ensayo y continúe calentando. Después de un tiempo, verá que el pequeño bloque de carbón en el tubo de ensayo salta repentinamente sobre la superficie del líquido, moviéndose hacia arriba y hacia abajo por un tiempo y volteándose solo por un tiempo, como si bailara y emitiera una luz roja caliente. lo cual es muy interesante. Por favor disfruten de la hermosa danza del carbón. ¿Puedes responder por qué baila el carbón?
Cuando se puso el carbón por primera vez en el tubo de ensayo, la temperatura del nitrato de potasio en el tubo de ensayo era muy baja y no podía hacer que el carbón se quemara, por lo que el carbón todavía estaba allí. Cuando el tubo de ensayo se calienta más, la temperatura aumenta y el carbón alcanza el punto de ignición. En este momento, el nitrato de potasio sufre una fuerte reacción química y libera una gran cantidad de calor, lo que hace que el carbón se queme y brille inmediatamente. Debido a que el nitrato de potasio se descompone a altas temperaturas y libera oxígeno, este oxígeno reacciona inmediatamente con el carbón para formar dióxido de carbono, que salta al carbón de inmediato. Después de que el carbón salta, pierde el contacto con el líquido de nitrato de potasio que se encuentra debajo, la reacción se interrumpe y ya no se produce gas de dióxido de carbono. En este momento, el carbón pequeño vuelve a caer al nitrato de potasio debido a la gravedad y reacciona. De nuevo, y el pequeño carbón salta por segunda vez. En este ciclo, el pequeño carbón seguirá saltando arriba y abajo.
5. El azúcar blanco se convierte en "nieve negra"
El azúcar blanco es una sustancia que la gente suele comer. Es una pequeña partícula o polvo blanco, como la nieve en invierno. Sin embargo, puedo hacer que se convierta en "nieve negra" inmediatamente. Si no lo cree, eche un vistazo al experimento a continuación. Ponga unos 5 gramos de azúcar blanca en un vaso de precipitados de 200 ml y luego agregue unas gotas de ácido sulfúrico concentrado calentado. El azúcar blanca se convertirá en un montón de "nieve negra" esponjosa, con el sonido del aire caliente y burbujeando. El volumen de "nieve negra" aumentó gradualmente, ¡hasta llenar el vaso! El azúcar de repente se convirtió en nieve negra. El azúcar se convirtió en
"nieve negra". Esto es realmente interesante.
Resulta que se produjo una reacción química llamada "deshidratación" entre el azúcar y el ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico concentrado tiene una afición particularmente extraña, es decir, tiene un deseo muy fuerte de combinarse con el agua. Aprovecha al máximo la humedad del aire y no libera otras sustancias en el agua. agua, debe quitársela. El azúcar es un carbohidrato (C12H22O11). Cuando se encuentra con ácido sulfúrico concentrado, las moléculas de azúcar del agua se eliminan inmediatamente, dejando sólo carbón en el azúcar pobre, que se vuelve negro. Después de que el ácido sulfúrico concentrado tomó el agua, no quedó satisfecho y utilizó otra habilidad: oxidó parcialmente el carbón que quedaba en el azúcar para generar dióxido de carbono y escapó.
C+2H2SO4=2H2O+2SO2+CO2
A medida que el dióxido de carbono y el dióxido de azufre generados por la reacción escapan, el volumen se hace cada vez más grande, y finalmente se vuelve esponjoso " negro" Nieve". Cuando el ácido sulfúrico concentrado "lucha" con el agua, es un proceso exotérmico, por lo que emitirá un silbido y proporcionará calor para el proceso de reacción continua del ácido sulfúrico concentrado con dióxido de carbono.
3. Experimentos biológicos
1. Especímenes de venas de plantas
Medicamento:
NaOH (corrosivo, tenga cuidado al usarlo) ), Na2CO3, peróxido de hidrógeno (o polvo blanqueador), colorante.
Equipamiento:
Vaso de precipitados, hornillo eléctrico, pinzas grandes, cepillo de dientes, plato de plástico, varilla de vidrio, balde de plástico pequeño, papel absorbente (o papel de paja)
Pasos:
1. Utilice unas pinzas para recoger el tinte:
1. Selección del material: elija hojas gruesas, de tamaño moderado, planas y con venas ricas (como el osmanto). hojas, hojas de bodhi), lavar con agua limpia y reservar.
2. Prepare la solución: pese 35 g de NaOH y 25 g de Na2CO3 en un vaso de precipitados, agregue 1 litro de agua para disolver y prepare una solución.
3. Calentamiento: Poner la solución en un horno eléctrico a calentar. Cuando esté casi hirviendo, sumergir las cuchillas en la solución. En este momento, bajar la temperatura de la estufa eléctrica y remover mientras se calienta; La duración del tiempo de calentamiento debe depender de las hojas. Dependiendo de la situación, puedes sacar una pieza en un minuto o sacarla en tres minutos y observarla hasta que las hojas se pongan marrones (o el mesófilo se haya caído). .
4. Enjuague: Deje de calentar, use unas pinzas para sacar las hojas, póngalas en un pequeño balde de plástico y agregue agua para enjuagar (normalmente enjuagar más de dos veces)
5. Fregado: coloque las hojas sobre el plástico en el plato, agregue una capa de agua, coloque el cepillo de dientes en ángulo (en un ángulo de aproximadamente 45 grados con respecto al plano horizontal) y frote suavemente la carne de la hoja en el suelo a lo largo del. venas de las hojas Al cepillar, tenga cuidado: solo puede cepillar en una dirección (no vaya hacia adelante y hacia atrás) para evitar dañar las venas de las hojas. Cepille únicamente en una dirección (nunca hacia adelante y hacia atrás) para evitar dañar las venas de las hojas. Cepille primero la parte posterior y luego cepille el frente después de cepillar la parte posterior. Las venas principales se pueden eliminar en los bordes. Limpiar con brocha y colocar sobre papel absorbente (o papel de paja) para que se seque.
6. Decoloración: Utiliza peróxido de hidrógeno al 20% (o polvo blanqueador) para blanquear las nervaduras de las hojas.
7. Colorear y dibujar: Puedes usar líquido rojo, líquido violeta, magenta, tinte, etc. para colorear las venas de las hojas, o puedes pintar sobre las venas de las hojas.
8. Pegar y pegar: Después del secado, puedes utilizar papel para pegar y pegar para guardarlo.
2. Los tomates se pueden cultivar sin suelo
Actualmente, la población mundial ha superado los 5 mil millones. Se estima que la población mundial puede llegar a 61 mil millones a finales de este siglo y a más de 10 mil millones a finales del siglo XXI. Sin embargo, es poco probable que la superficie de tierra cultivada aumente mucho.
Por ello, encontrar un método de plantación que no utilice tierra ha llamado la atención de científicos de todo el mundo. En la actualidad, existen tres instituciones internacionales y más de 130 instituciones de investigación en el mundo dedicadas a este trabajo.
En Estados Unidos, muchos hogares obtienen la mayoría de sus vegetales comestibles de esta manera. Utilizando lámparas de luz diurna de 40 vatios como fuente de luz, establecieron pequeños huertos familiares donde había verduras frescas disponibles. Muchos residentes urbanos adoptan ampliamente métodos de cultivo líquidos con solventes sin suelo para cultivar diversas flores, árboles y vegetales en alféizares de ventanas, balcones, techos planos, pasillos y espacios interiores vacíos. Por lo tanto, la "plantación" sin suelo en edificios y tejados se denomina "nuevo tipo de tierra de cultivo". Muestra las perspectivas de aumentar la superficie de tierra cultivable en el futuro.
Este método de cultivo que sólo utiliza solución nutritiva en lugar de tierra se llama cultivo en solución o cultivo sin suelo.
También puedes hacer este experimento de cultivo en solución de cultivo sin suelo. El método es muy sencillo:
Primero prepara la solución de suelo. Busque un lavabo (o balde) viejo y llénelo hasta un tercio de su capacidad con abono. Luego, agregue medio recipiente con agua y revuelva bien hasta que el agua se vuelva muy turbia.
Finalmente, deja reposar el lavabo durante un día, luego el agua del lavabo volverá a aclararse. Vierta esta agua clara lentamente
en el recipiente, esta agua se llama solución de suelo (o extracto de suelo) y la solución de suelo
contiene el crecimiento de las plantas diversos minerales necesarios para su desarrollo.
Plantas de jarrón. Busque tres botellas de boca grande, llene la botella número 1 con agua hervida fría, la botella número 2 con solución de tierra y la botella número 3 con tierra. Luego, recoge tres plántulas de tomate de aproximadamente el mismo tamaño del pueblo (también puedes usar otras plántulas de plantas locales), sácalas del suelo y colócalas en un recipiente lleno de solución de tierra.
Remoja durante dos segundos Diez minutos. En el agua, sacuda suavemente la tierra de las raíces (no dañe las raíces jóvenes).
Luego use una balanza de resorte (o una balanza pequeña) para pesar las tres plántulas y registrarlas.
Luego, planta las tres plántulas en tres botellas de boca grande respectivamente, usa carcasas de cartón como tapas de botellas y cierra las tapas. El pequeño agujero en el medio de la cubierta de cartón
es un poco más grande que el tallo de la plántula, y las plántulas se pueden tapar firmemente con algodón. Luego, colócalos todos
en un lugar soleado.
Cambie la botella número 1 con agua hervida fría cada cinco días, la botella número 2 con tierra una vez cada cinco días y la botella número 3 con riego oportuno.
Después de unos días, descubrirás que las plántulas de la botella nº 1 se marchitarán y morirán. Las plántulas de las botellas nº 2 y nº 3 crecieron normalmente.
Después de crecer así durante un mes, saque las dos plántulas por separado (al extraer del suelo la plántula en la botella número 3
, lave con cuidado las partículas de tierra en las raíces) y péselas nuevamente. . peso. Como resultado, encontrarás
Casi no hay diferencia entre ellos. Si te interesa, también puedes cambiarlas a macetas más grandes,
seguir observando su crecimiento, desarrollo, floración y fructificación, y comprobar si hay alguna diferencia. También
llegarás a la conclusión de que no hay diferencia. Este experimento ilustrará que las plantas sobreviven absorbiendo nutrientes disueltos en una solución del suelo.
Si es posible, también puedes utilizar reactivos químicos para preparar soluciones nutritivas en lugar de soluciones de suelo
para realizar pruebas. El nombre y dosificación de los reactivos se muestran en la tabla de la página siguiente:
Nombre y posología Nombre y posología
Nitrato de calcio 0,8 g Urea 0,2 g
Nitrato de potasio 0,2 g Sal 0,2 g
Sulfato de magnesio 0,2 g Traza de fosfato de hierro
Dihidrogenofosfato de potasio 0,2 g agua hervida fría 1000 ml
Los resultados de las pruebas muestran que las plantas Las plantas cultivadas en productos químicos son diferentes de las cultivadas en productos químicos. Las plantas cultivadas en el suelo son igual de saludables.
.
Hoy en día, algunos países han utilizado productos químicos para preparar soluciones nutritivas y cultivar cultivos en fábricas.
Se informa que se han establecido cinco fábricas de hortalizas en el mundo. Generalmente utilizan solución nutritiva en lugar de tierra y
luz en lugar de luz solar.
La primera, Christensen Farm, se estableció en Dinamarca a principios de los años 1970 para producir brotes de bambú y berros.
Las semillas se plantan en la bandeja de cultivo, y la bandeja de cultivo se mueve horizontalmente sobre la cinta transportadora. Desde la siembra hasta la cosecha se necesitan seis días y toda la cinta transportadora tiene 90 metros de largo.
La segunda fábrica, construida por la empresa australiana Rusna, tiene ocho plantas y utiliza tecnología de cultivo móvil tridimensional
. Produce patatas, pimientos morrones y lechugas.
La tercera planta fue construida por la estadounidense General Electric Company para producir lechugas y patatas. Su rendimiento es cincuenta veces mayor que el del cultivo en campo abierto
.
El cuarto fue construido por General Mills en Estados Unidos y su rendimiento es cien veces mayor que el del cultivo en campo abierto.
El quinto fue construido por Hoytuck Company y su rendimiento también es cien veces mayor que el del cultivo en campo abierto.
Mira, este nuevo método de producción de cultivos sin suelo tiene grandes perspectivas.