Gummy bears nabízí dětem způsob, jak se zajímat o osmózu a porozumět jí - něco o pestrobarevných, chutných bonbónech uchvátí mladé studenty. V experimentech s osmózou na gumových medvědech medvědi bobtnají až na několikanásobek své normální velikosti, což může být docela zábavné a neočekávané pro děti i dospělé. Učitelé mají rádi experimenty s osmózou gumového medvěda, protože jsou jednoduché, zábavné a snadno vysvětlitelné a srozumitelné.
Podmínky osmózy
Pochopení klíčových pojmů je zásadní pro zjištění, co se stane během experimentů s osmózou gumového medvěda. Osmóza nastává, když kapaliny protékají polopropustnou membránou ze zředěného do koncentrovaného prostředí. Polopropustné membrány umožňují, aby jimi procházely některé molekuly - nejčastěji kapaliny -, ale jiné ne. Vědci to vysvětlují pomocí termínů hypertonický a hypotonický: hypertonické roztoky mají vyšší koncentrace rozpuštěných látek - pevných látek rozpuštěných v kapalinách - zatímco hypotonické mají relativně nižší koncentrace. Difúze je aktivní pohyb látky z hypertonické na hypotonickou, dokud není dosaženo izotonického roztoku - stejné koncentrace.
Složení gumového medvěda
Vyrobené ze želatiny, vody a sladidla jako cukr nebo kukuřičný sirup, gumoví medvídci začínají jako tekutina a ochlazují se na žvýkací, gumovitý roztok. Žvýkání gumových medvědů je způsobeno přítomností želatiny, jejíž molekuly jsou řetězovité a vytvářejí pevnou matrici.
Experiment s gumovým medvědem: Voda z vodovodu
První experiment zahrnuje namáčení vašich gumových medvědů přes noc v čisté vodě. Před namočením nechte své studenty změřit výšku, šířku a hloubku gumového medvěda a zaznamenat tyto informace do svých laboratorních knih. Umístěte gumové medvídky do šálků vody - jeden na studenta - a odložte stranou. Poté diskutujte o hypotézách - co si studenti myslí, že se stane s medvědy? Následujícího dne se medvědi rozšířili, protože voda se pohybovala difúzí medvědí polopropustnou membrána k dosažení izotonického stavu, kde byla koncentrace molekul vody uvnitř i vně medvěda stejný. Studenti by měli medvědy znovu změřit a pomocí svých údajů před a po vypočítat procento růstu.
Experiment s gumovým medvědem: Slaná voda I.
Proveďte stejný experiment, tentokrát namočte nové gumové medvědy do slané vody. Znovu požádejte své studenty, aby předpověděli výsledek: Změní nějakým způsobem přidání soli výsledek experimentu? Vaši studenti mohou být výsledky překvapeni. Nové gumové medvídky namočené ve slané vodě se zmenší, ale nepostřehnutelně. Konstrukce želatiny medvědů způsobí, že si udrží tvar a velikost, většinou i když voda opustí medvěda.
Experiment s gumovým medvědem: Slaná voda II
Namočte původní vodou chlazené gumové medvědy z prvního experimentu do slané vody a požádejte studenty, aby předpověděli výsledek. Medvědi se zmenší, protože osmóza způsobí, že voda opustí gumového medvěda.