Lielākā daļa lielo zinātnisko atklājumu vēsturē sākās, kad kāds pamanīja, ka notiek kaut kas interesants. Šis ir pirmais zinātniskās metodes solis, kam ir izšķiroša nozīme precīzu pētījumu veikšanā. Zinātniskajai metodei vajadzētu būt arī jūsu vidusskolas zinātnes izstādes projekta stūrakmenim, tāpēc, pirms sākat eksperimentēt, iepazīstieties ar to. Veiksmīgākam projektam izvēlieties tēmu, kas jūs interesē un iedvesmo.
Atrodiet labākās ķīmisko auksto iepakojumu sastāvdaļas
Sportisti un pārgājēji vieglu traumu gadījumā bieži lieto ķīmiskus aukstuma iepakojumus, jo tie nav jātur saldētavā. Kad jūs saspiežat auksto iepakojumu, iekšpusē saplīst ūdens maiss, un ūdens sajaucas ar apkārtējām ķīmiskajām sastāvdaļām. Tā rezultātā notiek endotermiska reakcija, kas nozīmē, ka maisījums absorbē siltumu no apkārtējās vides. Iepakojums ātri kļūst auksts un parasti paliek auksts no 15 minūtēm līdz vienai stundai.
Šajā projektā jūs pārbaudīsit, kura no četrām ķīmiskajām vielām ir vislabākā aukstā pakete. Visus šī projekta krājumus iegūstiet standarta vidusskolas ķīmijas laboratorijā. Jums būs nepieciešams amonija nitrāts, amonija hlorīds, nātrija hlorīds un kalcija hlorīds. Drošības nolūkos nejauciet nevienu no ķīmiskajām vielām savā starpā. Valkājiet cimdus, aizsargbrilles un drošības priekšautu.
Izmantojiet piecas mazas putupolistirola putas, katrai pievienojot tādu pašu daudzumu destilēta ūdens. Marķējiet tos ar četru ķīmisko vielu nosaukumiem un vienu kontrolei, kurā būs tikai ūdens. Pierakstiet sākotnējās temperatūras un pēc tam pievienojiet ķīmiskās vielas to attiecīgajiem kausiem. Vēlreiz pārbaudiet to temperatūru un pēc tam ik pēc 30 sekundēm, līdz temperatūra stabilizējas. Aprēķiniet temperatūras izmaiņas pēc katra intervāla un no sākuma līdz pēdējam mērījumam. Apsveriet, kuriem maisījumiem bija endotermiskas reakcijas un kādas reakcijas bija pārējiem maisījumiem. Ievērojiet, kuriem maisījumiem bija vislielākie temperatūras kritumi. Atkārtojiet šo eksperimentu vēl vismaz divas reizes, lai pārliecinātos, vai rezultāti ir pareizi. Varat arī mēģināt sajaukt dažādus katras ķīmiskās vielas daudzumus ar ūdeni, lai noteiktu, vai lielāka kādas ķīmiskas vielas koncentrācija izraisa lielākas vai ilgstošākas temperatūras izmaiņas.
Pārbaude, vai ūdens sasalst ātrāk nekā auksts
Aristotelis pārbaudīja jautājumu, vai karstais ūdens sasalst pirms aukstā ūdens aptuveni 350. gadā pirms Kristus, taču pat tagad zinātnieki nevar vienoties par šo šķietami vienkāršo izmeklēšanu. 1963. gadā vidusskolnieks Tanzānijā, vārdā Ernesto Mpemba, atgrieza jautājumu zinātnieku aprindās, kad viņš jautāja par to tuvējās universitātes profesoram. Neskatoties uz klasesbiedru un skolas skolotāja ķircināšanu, Mpemba uzstāja, ka viņš daudzreiz redzējis, kā karstie šķidrumi sasalst ātrāk nekā aukstie šķidrumi. Profesors Deniss Osborns veica virkni testu ar Mpemba, un viņi secināja, ka karstais ūdens tiešām sasalst ātrāk. Viņi publicēja savus secinājumus, un parādība kļuva pazīstama kā Mpemba efekts.
Šajā projektā jūsu mērķis ir noteikt, vai karstais ūdens sasalst pirms aukstā ūdens. Pirms sākat, izklāstiet savu hipotēzi par Mpemba efektu. Sagatavojieties, uzzinot par ūdens molekulu uzvedību dažādās temperatūrās. Padomājiet par visiem faktoriem, kas varētu ietekmēt jūsu eksperimentu, un par to, kā padarīt hipotēzi precīzāku, ja nepieciešams. Apsveriet tādus faktorus kā ūdens tilpums, trauku materiāls, sasaldēšanas metode, sākotnējā ūdens temperatūra un ūdens avots. Veiciet vairākus izmēģinājumus ar dažādiem nosacījumiem, lai pārliecinātos, ka jūs rūpīgi pārbaudāt priekšmetu. Secinājumos izpētiet, kāpēc tik vienkāršs jautājums joprojām novērš plašu zinātnieku vienošanos vairāk nekā 2000 gadu garumā.
Pārbaudiet “zaļo” mazgāšanas līdzekļu toksicitāti
Mūsdienās arvien vairāk mājsaimniecību cenšas palīdzēt videi, izmantojot tādas metodes kā pārstrāde un videi nekaitīgu vai videi draudzīgu produktu iegāde. Šie produkti apgalvo, ka ir videi draudzīgi. Izmanto augu laistīšanai vai zāliena laistīšanai - pelēks ūdens, kurā nav ūdens no tualetes, nāk arī no trauku mazgājamām mašīnām, dušām, vannām un veļas mašīnām. Tā kā zaļie produkti, kas nonāk kanalizācijā, var nonākt pelēkā ūdens sistēmā, tiem nevajadzētu būt toksiskai ietekmei uz augiem un dzīvniekiem. Šajā projektā izstrādājiet hipotēzi par to, vai zaļie trauku mazgājamās mašīnas mazgāšanas līdzekļi ir mazāk toksiski videi nekā parastie trauku mazgājamās mašīnas mazgāšanas līdzekļi. Pēc tam pārbaudiet savu hipotēzi, pakļaujot tārpus pakāpeniski lielākai katra mazgāšanas līdzekļa koncentrācijai.
Projektam nepieciešami divu zīmolu zaļie šķidrie mazgāšanas līdzekļi, divi parastie zīmoli, 14 putupolistirola kausi, pods, alumīnija folija un apmēram 350 dzīvi tārpi, kas pieejami ēsmas veikalos. Katrs izmēģinājums apzīmē katru mazgāšanas līdzekli. Lai iegūtu precizitāti, katru izmēģinājumu atkārto vismaz trīs reizes. Marķējiet septiņas putupolistirola krūzītes ar mazgāšanas līdzekļa nosaukumu un procentuālo koncentrāciju, sākot ar 0 procentiem pirmajā kontrolkrūzītē. Palieliniet procentuālo daudzumu ar katru tasi, līdz pēdējai tasītei ir pievienota 100 procentu atzīme. Katru tasi piepilda ar ūdeni un samaisa tik daudz mazgāšanas līdzekļa, lai izveidotu marķēto koncentrāciju. Pirmajā kausā ir tikai ūdens, bet pēdējā - tikai mazgāšanas līdzeklis.
Ieduriet caurumus septiņu tukšu kausu apakšā. Marķējiet katru krūzīti, lai tā atbilstu katrai mazgāšanas līdzekļa krūzītei un vienai ūdens krūzītei. Katrā tukšā kausā ievieto 100 gramus augsnes un iemaisa piecus mililitrus atbilstošā mazgāšanas līdzekļa maisījuma. Katrā kausā ievieto četrus tārpus. Pārklājiet šīs krūzes ar alumīnija foliju un uzglabājiet tās prom no aukstuma, karstuma vai tiešiem saules stariem. Atkārtojiet šīs darbības pārējiem trim mazgāšanas līdzekļiem. Piecu dienu laikā katrā kausā novēro vēl dzīvu tārpu skaitu. Visiem kontroles tārpiem jābūt dzīviem. Ja tā nav, atkārtojiet eksperimentu, bet mainiet dažas savas metodes, lai nodrošinātu, ka tārpi nemirst citu iemeslu dēļ.
Uzzīmējiet rezultātus un izdariet secinājumus, nosakot, vai zaļie mazgāšanas līdzekļi nav toksiski un vai mazgāšanas līdzekļa koncentrācija ietekmē toksicitāti. Varat arī izmēģināt šo eksperimentu ar augiem vai dažādiem mājsaimniecības produktiem, kas varētu būt arī atkārtoti izmantotā ūdenī.
