МБОУ «Школа №63 с углубленным изучением отдельных предметов» Автозаводского района г. Н.Новгорода Научное общество учащихся УДИВИТЕЛЬНЫЕ ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ РЯДОМ Выполнил: Лебедев Арсений ученик 4 Б класса Научный руководитель: Меледина И.Р. Н.Новгород 2022 год Содержание: Введение…………………………………………………………………………….3 1. Фараонова змея — что это?……………………………………………………..4 1.1. Разновидности фараоновых змей……………………………………………..5 1.2. Глюконатная змея из коробочки………………………………………….…..6 1.3. Домашняя гадюка из соды и сахара……………………………………….….7 1.4. Сравнительный анализ змей………………………………………………..…8 2. Техника безопасности…………………………………………………………...9 3. История появления фараоновых змей. Мифы и факты…………………….....10 Заключение…………………………………………………………….…………....11 Список используемой литературы………………………………………………...12 Приложение 1.……………………………………………………………………....13 Приложение 2.……………………………………………………………………....14 Приложение 3.……………………………………………………………………....15 Приложение 4.……………………………………………………………………....16 Приложение 5.……………………………………………………………………....17 Приложение 6.……………………………………………………………………....18 Приложение 7.……………………………………………………………………....19 2 Введение Однажды на просторах интернета я увидел химическую реакцию фараонова змея и мама предложила купить готовые опыты. Как объяснили родители, что это безопасно и достаточно просто. После заказа, я начал искать замену из подручных средств, и нашел. Исследование опытов с огнем и легло в основу моей научной работы. Актуальность работы: Каждый ребенок в своей жизни пробует что-то поджечь. И мне бы хотелось провести исследования опытов и показать, что главное это безопасность при использовании открытого огня. Из этого можно сделать целый праздник для родственников и друзей, и использовать для этого то что всегда есть дома. Одним словом создать волшебство и сказочную атмосферу своими руками. Гипотеза: Любой опыт можно сделать из подручных средств в домашних условиях. Я поставил перед собой цель: найти замену сложным химическим ингредиентам для опытов у себя дома или в близлежащем магазине, ну на крайний случай в аптеке. И для этого определил несколько задач: • заказать опыты; • найти аналоги готовых наборов; • провести опыты; • сравнить безопасность готовых наборов и самодельных опытов. Объект исследования: химические опыты в домашних условиях. Предмет исследования: «Фараонова змея» из набора «Эксперимент в коробочке» и их аналоги из подручных материалов. Методы: • Анализ; • Эксперимент; • Сравнение; • Обобщение. 3 1. Фараонова змея — что это? Фараонова змея – это реакция одного вещества на другое, которая провоцирует увеличение объема реагента. Со стороны это похоже на расползающихся змей. Это красивое зрелище не оставит равнодушным ни одного ребенка. Опыт проводится с самыми различными реагентами, однако для проведения его с ребенком необходимо выбирать только безопасные варианты. Опыт происходит по одному главному принципу. Используемые компоненты вступают в химическую реакцию и существенно увеличиваются в объеме. Эти изменения осуществляются невероятно быстро и создается ощущение появления выползающей гадюки. Она настолько реалистично извивается, направляясь вверх и в стороны, что детки заворожено смотрят за каждым движением змеи, удивляясь чуду. 4 1.1.Разновидности фараоновых змей: 1. Глюконатная змея.(Приложение 2) Это самый простой и безопасный способ для получения змеи. В основе используются таблетки глюконата кальция - это тот компонент, который мы будем использовать в опыте из коробки. В данном случае используется фармацевтическое средство в дуэте с сухим горючим. Более подробное описание змеи мы рассмотрим в разделе самого опыта.(1.2. Глюконатная змея из коробки) 2. Ртутная кобра.(Приложение 5) Из сети, я понял, что эта змея самая красивая, но и самая опасная. При термическом разложении тиоцианата ртути образуется голубое пламя, из которого вылезает черно-желтая змея, иногда и не одна. Соли ртути очень ядовиты, и поэтому этот способ не подходят для работ в домашних условиях. 3. Угольно-сахарный удав.(Приложение 6) Это тот способ при котором не используется огонь, а просто так протекает химическая реакция веществ. В стакан насыпается сахарная пудра слегка смачивается водой, а потом вливается серная кислота, тоже очень опасное вещество. Через 1–2 минуты содержимое стакана начинает чернеть, вспучиваться, и в виде объемистой, рыхлой массы поднимается. Смесь в стакане сильно разогревается, даже немного дымится, - и медленно выползает из стакана. Этот опыт, я тоже посчитал опасным в виду наличия серной кислоты. 4. Гадюка из соды и сахара.(Приложение 4) Все необходимое для этого эксперимента сразу нашлось у меня дома и не понадобилось тратиться на спецэффекты. Подробности и граммовки нужных компонентов обсудим в разделе 1.3. Домашняя гадюка из соды и сахара. 5 1.2. Глюконатная змея из коробочки. Суть опыта заключается в том, что глюконат кальция поджигается сухим горючим, что провоцирует яркую химическую реакцию. Особенности набора: • Безопасность при соблюдении инструкции; • Простота проведения опыта; • Наличие необходимых реагентов в одном наборе; • Интересное зрелище и возможность развития. Мы подожжем таблетку сухого спирта и положим на нее таблетки глюконата кальция, при помощи пинцета.(Приложение 1) Из таблетки выползает светло-серая "змея" с белыми пятнами, объем которой намного превышает объем исходного вещества - она может достигает длины 10-15 см. Это то что написано в инструкции. На самом деле змея сначала шла из каждой таблетки своя, а потом они как бы соединились.(Приложение 2) В общей сложности длинна составила больше 30 см, измерять ее очень сложно, т.к. недостатком образующейся «змеи» является ее хрупкость - она достаточно легко рассыпается. Цвет у змеи местами темносерый, а где-то светло-серый. 6 1.3. Домашняя гадюка из соды и сахара. Для проведения этого опыта в глубокую тарелку насыпаем 10 ложек сухого просеянного песка. Затем готовим смесь, состоящую из 4 чайных ложек сахарной пудры(сахарного песка) и 1 чайной ложки пищевой соды. Песок пропитывают спиртом 96-98% или жидкостью для розжига(Приложение 3), и насыпаем приготовленную реакционную смесь горкой. Затем поджигаем песок. Спирт загорается. Через 2-3 минуты на поверхности смеси появляются черные шарики. Так как мы насыпали много смеси сахара и соды, мы закрыли все пространство песка, от этого реакция была очень слабой и без видимого эффекта(Приложение 7). Убрав лишнее с боков реакция пошла бурно и активно. Смесь начала чернеть и стала медленно выползать извивающаяся толстая черная «гадюка».(Приложение 4) Чем дольше горит спирт, тем длиннее получается «змея». После того как появится первая змея, состав можно поджечь повторно, и из него появится еще одна гадюка. Но мы этого делать не стали. 7 1.4. Сравнительный анализ змей. Глюконатная змея Домашняя гадюка 1. Доступность опыта 4 5 2. Безопасность 5 4 3. Эффектность 5 4 4. Простота выполнения опыта 5 3 4,75 4 Средняя оценка Хочется подробнее разъяснить по пунктам сравнения опытов: 1. В первом пункте доступность опыта, я имею ввиду то, что для опыта с гадюкой мне не пришлось искать ингредиенты в магазинах и при этом не было потрачено ни копейки из семейного бюджета. Так для глюконатной змеи, пришлось немного потратится, ну и подождать, когда опыт доставят мне домой; 2. В случае безопасности ни один опыт не сопровождается выделением опасных веществ. Но запах у гадюки все же имеется, сначала это пахнет леденцами, но под конец это уже не так приятно и вкусно. 3. По эффектности выигрывает глюконатная змея, так как ее длина составила более 35 см(Приложение 2), а гадюка - 25 см(Приложение 4). 4. Сложности могут возникнуть при не соблюдении техники безопасности или граммовки, если опыт выполняется из подручных средств. У нас произошло то что мы взяли слишком много реакционной смеси, на эту площадь песка(Приложение 7). Поэтому в результате опыта чтоб дождаться нужного эффекта пришлось подождать и еще немного поколдовать. По результатам средней оценки побеждает глюконатная змея. 8 2. Техника безопасности Несмотря на простоту и кажущуюся безопасность экспериментов, их следует проводить исключительно в присутствии взрослых. Кроме этого следует соблюдать следующие правила: • стол, где проводится опыт, следует покрыть не воспламеняющимися материалами и опустошить от лишних предметов; • тщательно контролировать уровень огня, не допуская чрезмерного воспламенения песка. Если это произошло, значит Вы допустили ошибки при соблюдении рецептуры (пропорции взяты неверно); • желательно защитить глаза и руки, используя резиновые перчатки и очки. Кроме этого, магический ритуал следует проводить после того, как запасётесь водой для тушения. Это позволит избежать серьезных последствий, если опыт выйдет из-под контроля. 9 3. История появления фараоновой змеи. Мифы и факты 1. Первый миф: после победы Южного царства Нармера над войском Северного, проигравшие не желали признавать его победителем, требуя божественных доказательств. И тогда скипетр фараона превратился в огромную дымную змею и поглотил их. 2. Второй миф: у мага и пророка Заратустры было два сына: Урватат-нара и Хвара-читра. Они поспорили меж собой, кому быть воином, а кому земледельцем. Тогда Заратустра превратил свой жезл в огненно-дымную змею, повернувшуюся головой к одному сыну, а хвостом - к другому. Мудрый и хитрый Заратустра изрёк, что хвост указывает на земледельца, а голова — на воина. Только, тогда при чем тут фараонова змея, я так и не понял. 3. Третий миф из Библии: «И сказал Господь Моисею и Аарону, говоря: если фараон скажет вам: сделайте чудо, то ты скажи Аарону: возьми жезл твой и брось пред фараоном — он сделается змеем. Моисей и Аарон пришли к фараону, и сделали так, как повелел Господь. И бросил Аарон жезл свой пред фараоном и пред рабами его, и он сделался змеем. И призвал фараон мудрецов и чародеев; и эти волхвы Египетские сделали то же своими чарами: каждый из них бросил свой жезл, и они сделались змеями, но жезл Ааронов поглотил их жезлы. Сердце фараоново ожесточилось, и он не послушал их, как и говорил Господь.» «Исход» Глава 7. Стихи 8 — 13. Отсюда видно - превращать жезл в змею умел каждый фокусник, жрецы и «маг» древности дурача зрителей и убеждая их в своём могуществе. 4. А теперь о фактах, первая из открытых реакций этого типа - разложение тиоцианата ртути. Ее первооткрыватель - студент одного древнейшего университета Германии (Гейдельбергский университет) Фридрих Вёлер. Осенью 1820 года, смешивая водные растворы тиоцианата аммония и нитрата ртути, он обнаружил белый осадок, который из любопытства исследователь поджег. Осадок загорелся и произошло чудо: из белого комочка, стала расти длинная черно-желтая "змея". 10 Заключение Таким образом, в результате проведенной мною работы, я научился технике безопасности. Не могу сказать, что это просто под силу любому ребенку. Потому что исходя из правил безопасности огонь должен быть под контролем, только тогда он безопасен. В начале исследования была выдвинута гипотеза, любой ли опыт можно сделать из подручных средств в домашних условиях. И здесь несомненно, домашняя гадюка подтверждает эту гипотезу. Это легко, доступно и эффектно. Я долго искал, где подобные реакции используется в быту. И что-то подобное мне напомнило приготовление попкорна. На вещество(зерна кукурузы) воздействуют теплом, жаром и происходит не однократное увеличение в объеме. И итог этого процесса тоже нравится детям и взрослым, не только визуально. Его можно попробовать не опасаясь за жизнь и здоровье. 11 Список литературы: Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии. Пособие для учителя — М:Просвещение, 2010 Пак М. Фараоновы змеи: быстро и безопасно // Химия в шк. - 1990 Яковишин Л.А. Получение «фараоновых змей» из лекарственных препаратов // Химия в школе. 2003 Яковишин Л.А. Новые способы получения «фараоновых змей» // Химия в школе. 2007 12 Приложение 1 13 Приложение 2 14 Приложение 3 15 Приложение 4 16 Приложение 5 17 Приложение 6 18 Приложение 7 19
