פרויקטים של יריד מדעי הכימיה

פרויקטים של ירידי מדע הממוקדים בכימיה הם דרכים לסטודנטים בכל גיל להציג את הידע המדעי שלהם. עם פרויקט יריד מדעי הכימיה, התלמידים לומדים על תהליכים כימיים וצופים בהם בזמן אמת, תוך שהם לומדים כיצד לתעד את תוצאות הניסויים ולהציג אותם בפני קהל. תלמידי בית ספר יסודי יכולים לערוך ניסויים פשוטים בכימיקלים לא מזיקים הנמצאים בבתיהם, בעודם תלמידי חטיבת ביניים ותיכונים עשויים לבחור לעבוד עם כימיקלים נדיפים יותר או קשים יותר למצוא. לדוגמה, תלמידי בית ספר יסודי יכולים להכין כרוב נוזל להחלפת צבע. תלמידי חטיבות ביניים יכולים להרתיח משקאות ביתיים נפוצים כדי לקבוע את תכולת הסוכר שלהם, ותלמידי תיכון יכולים לבדוק עד כמה חומרים שונים מתסיסים שמרים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

פרויקטים של יריד מדעי הכימיה מציגים את הידע המדעי של תלמידים מבית הספר היסודי ועד התיכון. לדוגמא, תלמידי בתי ספר יסודיים יכולים להשתמש במיץ כרוב להכנת נוזל שמשנה צבע, תלמידי חטיבות הביניים יכולים להרתיח אחרת משקאות לקביעת תכולת הסוכר שלהם, ותלמידי תיכון יכולים לבדוק את היעילות שבה חומרים שונים מתסיסים שמרים.

מטרת פרויקט הכרוב המשתנה צבע היא לקבוע את ה- pH של נוזל ביתי על ידי צפייה בו משנה צבע. פרויקט זה עובד היטב עבור משתתפים צעירים ביריד מדעים, כמו אלה שבבית הספר היסודי. לצורך פרויקט זה התלמידים זקוקים לכרוב אדום קטן, מסננת, סיר מים רותחים, כוסות נייר לבן, טפטפת תרופות, שתי קערות גדולות ומגוון נוזלים ביתיים. נוזלים אלה יכולים לכלול מיץ פירות, סודה, חומץ, תמיסת סודה לשתייה או חומרי ניקוי ביתיים, אם כי יש להשתמש בציוד בטיחות, כמו כפפות גומי, בעבודה עם חומרי ניקוי קשים. פרויקט זה דורש השגחה וסיוע של מבוגרים.

1. מגרדים את הכרוב לקערה ויוצקים מים רותחים עד לכיסוי מוחלט של חלקי הכרוב. מערבבים את התמיסה ומשאירים אותו עד שהוא מגיע לטמפרטורת החדר.
   
2. מוציאים את חלקי הכרוב מהתערובת בעזרת מסננת. הנוזל הסגול שנשאר מאחור משנה את צבעו בהתאם לחומציותו. כדי לשנות את ה- pH, התלמידים מוסיפים אליו נוזלים ביתיים.
   
3. בכוסות נייר לבן, שפכו כמויות שוות של תמיסת הכרוב ואז הוסיפו נוזל ביתי אחר לכל כוס.
   

התלמידים יכולים לתעד את הממצאים שלהם ולהשתמש בתרשים pH (ראה משאבים) כדי להבין כיצד כל נוזל ביתי משנה את ה- pH של נוזל הכרוב. לאחר מכן הם יכולים להציג ממצאים אלה יחד עם תצוגה כחלק מהפרויקט. ניתן להשתמש בדוגמאות של הנוזלים בצבעים שונים גם כחלק מהתצוגה, כל עוד הם נשמרים בכלי אטום.

פרויקט מדע ממוקד כימיה זה הנוגע לתוכן סוכר משתמש בחומרים בטוחים וקל למצוא, אך זה דורש שקילה מוקלטת ורישום נתונים, מה שהופך אותם למושלמים עבור תלמידי חטיבות הביניים. מטרת הפרויקט היא להבין את תכולת הסוכר של משקאות נפוצים על ידי שקילת הסוכר בכל אחד מהם. מכיוון שמדובר במים רותחים, התלמידים עשויים להזדקק להשגחת מבוגרים. לצורך פרויקט זה התלמידים זקוקים לסיר, תנור, אבנית, מיץ פירות, סודה וכל משקה ביתי אחר המכיל סוכר, כגון מים בטעמים או מיצים מעורבים בטעם מלאכותי.

1. שקלו את הסיר הריק.
   
2. בסיר יוצקים את המשקה הראשון.
   
3. מרתיחים את הסיר עד שכל הנוזלים מתפזרים ומשאירים רק את הסוכר.
   
4. שקלו את הסיר עם הסוכר, חיסרו את משקל הסיר הריק, ורשמו את התוצאה שהיא משקל הסוכר בלבד.
   

חזור על תהליך זה עבור כל משקה וצור תרשים של הממצאים. ניתן להציג את תוצאות הניסוי כפרויקט מדעי יחד עם תצוגה.

מטרת פרויקט השמרים התסיסה היא לקבוע באיזו יעילות תוססים פוליסכרידים שמרים. מכיוון שהפרויקט דורש שימוש בציוד מיוחד ושימוש בכימיקלים שצריכים להיות מיוחדים בהזמנת התלמיד או בית הספר של התלמיד, פרויקט זה יושלם בצורה הטובה ביותר על ידי תיכון מנוסה סטודנטים. לצורך פרויקט זה, סטודנטים זקוקים לטפטפות, צילינדרים מדורגים, מבחנות, שלוש צלוחיות נפח, תאית, מלטוז, סוכרוז ושמרים.

הנוהל לפרויקט זה מורכב.

1. התחל בהכנת פתרונות 1 טוחנת של תאית, מלטוז וסוכרוז. (ראה משאבים למידע נוסף על ביצוע פתרונות טוחניים.)
   
2. מעבירים כל תמיסה לבקבוק נפח של מטר וממיסים כל אחד מהם ב 800 מ"ל מים מזוקקים.
   
3. כאשר התמיסה מומסת, מוסיפים 200 מ"ל מים מזוקקים נוספים.
   
4. מדדו 5 גרם שמרים על גבי מגש. העבירו את השמרים לקצה הגומי שהוסר של טפטפת והניחו את קצה הגומי בחזרה על הטפטפת, תוך שמירה על טפטוף הפוך. מניחים את הטפטפת ההפוכה בתוך מבחנה.
   
5. מלא את המבחנה במים פושרים והוסף 4 מ"ל של תמיסת התאית 1-טוחנת לחלק הפנימי של הטפטפת.
   
6. רשום את מספר הבועות של פחמן דו חמצני שיוצאות מקצה הגומי של הטפטפת. חזור על תהליך זה באמצעות פתרונות מלטוז וסוכרוז.

בועות הפחמן הדו-חמצני מהוות אינדיקטור למהירות התסיסה של השמרים. ככל שיש יותר בועות, כך היא תסיסה במהירות רבה יותר.

רשמו תוצאות אלו בתרשים או גרף קל לקריאה והציגו אותן יחד עם עזרים חזותיים כפרויקט יריד מדע. הסבר על תהליך התסיסה הבסיסי וצילומי הניסוי עצמו משפרים את הבנת הקהל.