Keemia teaduse messi projektid

Keemiakesksed teadusmessi projektid on igas vanuses õpilastele viis oma teaduslikke teadmisi tutvustada. Keemia teadusmesside projekti raames õpivad õpilased keemilisi protsesse reaalajas jälgima ja õpivad ka katsetulemuste fikseerimist ning publikule esitlemist. Algklasside õpilased saavad samal ajal teha lihtsaid katseid kahjutute kemikaalidega, mida leidub nende enda kodus keskkooliõpilased ja keskkooliõpilased võivad otsustada töötada kemikaalidega, mis on lenduvamad või raskemini kättesaadavad leidma. Näiteks saavad põhikooliõpilased kapsast valmistada värvi muutvat vedelikku. Keskkooliõpilased saavad suhkrusisalduse määramiseks keeta tavalisi majapidamisjooke ja gümnasistid saavad testida, kui hästi erinevad ained pärmi kääritavad.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Keemia teaduse messi projektid tutvustavad õpilaste teaduslikke teadmisi algklassidest keskkoolini. Näiteks saavad põhikooliõpilased kapsamahla kasutada värvi muutva vedeliku valmistamiseks, keskkooliõpilased võivad keeta erinevalt jooke suhkrusisalduse määramiseks ning gümnasistid saavad testida erinevate ainete käärimise efektiivsust pärm.

Värvimuutva kapsa projekti eesmärk on määrata omatehtud vedeliku pH, jälgides selle värvi muutumist. See projekt sobib hästi noortele teadusmessil osalejatele, näiteks algklassides osalejatele. Selle projekti jaoks vajavad õpilased väikest punast kapsast, kurnat, potti keeva veega, valgeid paberitopse, ravimitilkurit, kahte suurt kaussi ja mitmesuguseid majapidamisvedelikke. Need vedelikud võivad sisaldada puuviljamahla, soodat, äädikat, söögisooda lahust või majapidamises kasutatavaid puhastusvahendeid, kuigi karmide puhastusvahenditega töötamisel tuleks kasutada turvavarustust, näiteks kummikindaid. See projekt nõuab täiskasvanute järelevalvet ja abi.

1. Riivi kapsas kaussi ja vala keeva veega, kuni kapsatükid on täielikult kaetud. Segage lahust ja jätke see toatemperatuurini.
   
2. Eemaldage kapsa tükid kurnaga segust. Maha jäänud lillakas vedelik muudab värvi sõltuvalt selle pH-st. PH muutmiseks lisavad õpilased sellele majapidamisvedelikke.
   
3. Valgetes pabertopsides valage võrdsetes kogustes kapsa lahust ja lisage seejärel igale tassile erinev majapidamisvedelik.
   

Õpilased saavad registreerida oma leiud ja kasutada pH-diagrammi (vt ressursse) välja selgitada, kuidas iga majapidamisvedelik muudab kapsa vedeliku pH-d. Seejärel saavad nad projekti käigus need leiud koos väljapanekuga tutvustada. Eri värvi vedelike proove võib kasutada ka kuvari osana, kui neid hoitakse suletud anumates.

Selles suhkrusisaldusega seotud keemiakeskse teaduse projektis kasutatakse ohutuid, hõlpsasti leitavaid materjale, kuid see nõuab andmete hoolikat kaalumist ja salvestamist, mis muudab selle keskkooliõpilastele ideaalseks. Selle projekti eesmärk on välja selgitada tavaliste jookide suhkrusisaldus, kaaludes igas suhkrut. Kuna see hõlmab vee keetmist, võivad õpilased vajada täiskasvanute järelevalvet. Selle projekti jaoks vajavad õpilased potti, pliiti, kaalu, puuviljamahla, soodat ja muid suhkrut sisaldavaid majapidamisjooke, näiteks maitsestatud vett või kunstlikult maitsestatud segatud mahlu.

1. Kaaluge tühi pott.
   
2. Valage potti esimene jook.
   
3. Keeda potti, kuni kogu vedelik hajub, järele jääb ainult suhkur.
   
4. Kaalutage pott suhkruga, lahutage tühja poti kaal ja registreerige tulemus, mis on ainult suhkru kaal.
   

Korrake seda protsessi iga joogi puhul ja koostage leidude tabel. Selle katse tulemusi saab esitada koos teadusprojektiga teadusprojektina.

Fermenteeriva pärmi projekti eesmärk on kindlaks teha, kui tõhusalt polüsahhariidid pärmi fermenteerivad. Kuna projekt nõuab spetsiaalsete seadmete kasutamist ja kemikaalide kasutamist, mis peavad olema erilised õpilase või õpilase kooli tellimusel saab selle projekti kõige paremini lõpule viia kogenud keskkool õpilased. Selle projekti jaoks vajavad õpilased tilguti, mõõtesilindreid, katseklaase, kolme mõõtekolbi, tselluloosi, maltoosi, sahharoosi ja pärmi.

Selle projekti menetlus on keeruline.

1. Alustage tselluloosi, maltoosi ja sahharoosi 1-molaarsete lahuste valmistamisega. (Lisateavet molaarlahuste valmistamise kohta leiate ressurssidest.)
   
2. Kandke iga lahus 1-meetrisesse mõõtekolbi ja lahustage iga lahus 800 ml destilleeritud vees.
   
3. Kui lahus on lahustunud, lisage veel 200 ml destilleeritud vett.
   
4. Mõõtke plaadile 5 grammi pärmi. Viige pärm tilguti eemaldatud kummist otsa ja asetage kummist ots tagasi tilguti külge, hoides samal ajal tilguti tagurpidi. Pange tagurpidi tilguti katseklaasi.
   
5. Katseklaas täidetakse leige veega ja tilguti sisemusse lisatakse 4 ml 1-molaarset tselluloosilahust.
   
6. Pange kirja tilguti kummist otsast väljuvate süsinikdioksiidi mullide arv. Korrake seda protsessi, kasutades maltoosi ja sahharoosi lahuseid.

Süsinikdioksiidi mullid näitavad, kui kiiresti pärm käärib. Mida rohkem on mullid, seda kiiremini see käärib.

Salvestage need tulemused hõlpsasti loetavasse graafikusse või graafikusse ja esitage see koos visuaalsete abivahenditega teadusmessi projektina. Fermentatsiooni põhiprotsessi selgitamine ja katse fotod suurendavad publiku mõistmist.