Наталья Иванова
Химические сказки. Беседы с детьми о химии
© ООО «ТЦ Сфера», оформление, иллюстрации, 2021
© Иванова Н.В., текст, 2021
От автора
Химия – наука о превращениях одних веществ в другие. А там, где есть чудесные метаморфозы, живёт сказка. Учёные-химики немного волшебники и сказочники!
Химия – интересная область знаний об окружающем мире. В старшей школе многие ученики не любят этот предмет, потому что с детства у них не был сформирован интерес к основам мироздания. Важно как можно раньше пробудить у ребёнка любознательность, желание узнать о химических элементах, из которых состоит все вокруг, а также о различных веществах.
Из чего состоит вода и поваренная соль? Что такое йод? Как устроен воздух? Эти вопросы могут вызывать у детей интерес. Ответы на них юные слушатели и читатели найдут в данной книге.
Материал книги можно использовать для занятий в дошкольных образовательных учреждениях и начальной школе, для детских клубов, развивающих центров в рамках раннего курса «Ознакомление с окружающим миром». Современному человеку, независимо от рода занятий, важно быть грамотным в разных областях знаний. Сложная наука химия необходима не только химикам. Она нужна врачам, нефтяникам, даже художникам, скульпторам и историкам, а также любому образованному человеку!
Главный герой сказки – человечек Химиша Пробиркин – воспитанник подготовительной к школе группы детского сада. Он ещё не знаком с химией, но очень любознателен. Вместе с этим персонажем дети будут путешествовать по клеточкам таблицы Менделеева и знакомиться с их обитателями – химическими элементами.
В конце каждого раздела даются задания, вопросы и даже небольшие безопасные химические опыты. Например, окрашивание крахмала йодом в синий цвет. Конечно, все эксперименты нужно делать под присмотром взрослых.
В книгу включены далеко не все элементы, вошедшие в таблицу Менделеева, а те, о которых дети уже имеют представления. Материалы можно использовать с учётом возраста детей. Совсем простые сведения, стихотворения, загадки, шарады подойдут дошкольникам, а ученикам начальной школы можно рассказать о химических элементах более подробно.
В детском саду и в начальной школе легко организовать химическую лабораторию для любознательных ребят. А дети любознательны всегда! Ознакомление с кирпичиками мироздания – химическими элементами – можно превратить в захватывающую игру, способствующую интеллектуальному развитию. Нужно только проявить фантазию и любовь к детям и окружающему миру. Немного старания и трудолюбия тоже не помешает.
Автор будет рад, если эта книга станет импульсом к дальнейшему обучению детей, разовьёт у них познавательный интерес.
Вместо предисловия
Ребята, вам уже известно, что предметы вокруг нас состоят из различных материалов. Дом сделан из кирпича, камня, бетона или дерева, игрушки – из резины, пластмассы, дерева или металла, столы и кровати бывают деревянными, стеклянными или металлическими. Мороженое состоит из молока и сахара, моря и океаны – из воды и соли…
А ведь и кирпич, и пластмасса, и металлы, и вода, и соль, и сахар из чего-то состоят. И даже мы сами… Об этом нам расскажет герой сказки Химиша Пробиркин. Автор придумал этого персонажа и отправил его путешествовать по знаменитой таблице Менделеева, или, как её ещё называют, Периодической системе химических элементов. Химиша побывает в гостях у некоторых химических элементов – наиболее простых составных частей любого вещества. У каждого из них свой характер.
Итак, друзья, отправляемся в увлекательное путешествие!
Сказки о Водороде, Гелии и Боре
Познакомьтесь, этого мальчика с колбочкой в руке, перепачканного сажей, с недавнего времени стали называть Химиша Пробиркин. Раньше-то он был Миша Пробкин… Но однажды случилось вот что.
Нашему герою шесть с половиной лет. Он ходит в подготовительную к школе группу детского сада и уже довольно бегло читает. Конечно, мальчик пока не знает химию, но он очень любопытен.
И вот, когда никого не было дома, Миша решил поэкспериментировать с порошками и растворами на кухне. Он стал смешивать друг с другом содержимое различных баночек и разбавлять получившуюся смесь водой. Ничего особенного не произошло, но некоторые вещества поменяли цвет, а в одной баночке даже появились пузырьки.
Вдруг в стакане, в котором он смешал, на его взгляд, совсем безобидные порошки и жидкости, раздалось: «Буль-буль-буль… Пш-ш-ш-ш… Бабах-тарарах-шлёп-дзынь-шмяк-бряк!» – и по кухне полетели искры. Хорошо, что Миша остался цел.
После этого мальчик заинтересовался химией и понял, что многого не знает. Он открыл учебник по химии старшего брата, полный непонятных слов, и загрустил. Экспериментировать на кухне было интересно, а читать сложный текст очень скучно… На первой странице учебника красовалась таинственная табличка, над которой был нарисован какой-то дедушка с бородой. Он немного укоризненно смотрел на Мишу. Ну, или ему так тогда показалось. Ты, наш дорогой читатель, скорее всего, уже догадался, что это был портрет великого учёного Дмитрия Ивановича Менделеева. А табличка – ни что иное, как Периодическая таблица химических элементов. Но Миша этого ещё не знал.
«Что это за странная таблица? И кто этот бородач рядом с ней? Эх, вот если бы эти химические элементы могли сами о себе рассказать и попроще, чем в учебнике…», – подумал Миша и вдруг услышал чей-то приятный голос:
– А ты залезай к нам, побеседуем!
Голос раздавался из первой клеточки таблицы учебника!
Недолго думая, Миша залез в книжку. Он сам не понял, как у него это получилось, но ведь у нас сказка. И вот тут наш герой почувствовал, как из Миши превращается в Химишу. А фамилия его теперь не Пробкин, а Пробиркин. Об этом сказал ему внутренний голос – в сказках такое бывает…
Пробиркин и первый элемент таблицы Менделеева
Новоиспечённый Химиша Пробиркин оказался в первой клеточке таблицы из учебника по химии брата. В ней находилось что-то маленькое, круглое, лёгкое и подвижное.
– Ой! – воскликнул мальчик от неожиданности. – Привет! Я – Химиша Пробиркин, а ты кто такой?
– Меня зовут Водород. Я – химичекий элемент, – услышал в ответ мальчик. – А попал ты в Периодическую систему химических элементов, или таблицу Менделеева. Её составил великий русский химик Дмитрий Иванович Менделеев. Химические элементы различаются размером атомов. Вот Менделеев и расположил нас в порядке их увеличения. Ты слышал про атомы? Это микроскопические частички вещества, их можно увидеть только в мощнейшие микроскопы.
– Про атомы я что-то слышал от папы, а химические элементы для меня загадка, – ответил Химиша.
– Химический элемент – это совокупность определённого вида атомов одного размера, – произнёс Водород.
– А что такое совокупность? – поинтересовался Химиша.
– Ну, это что-то вроде группы. В твоей группе в детском саду находится совокупность ребят. Они разные. Атомы тоже не одинаковые. Они бывают большими и поменьше, как, например, семена: маковое зёрнышко меньше, семя гороха – больше. Если собрать в кучку атомы одинакового размера, получим отдельный химический элемент. Мои атомы самые маленькие и лёгкие. У других элементов они больше и тяжелее. В таблице, в которую ты попал, атомы выстроены по размеру и пронумерованы, начиная с самого маленького. Значит, я, Водород, стою на первом месте и располагаюсь в первой клеточке таблицы Менделеева, в которой ты оказался, – рассказал Водород. – Премудростей в нашей сказке много. Так, химический элемент может быть сам по себе, не соединённым с другими элементами, и тогда он образует простое вещество. Если он объединяется с другими элементами, получается сложное вещество. Я, Водород, в виде простого вещества являюсь газом.
– А что такое газ? – спросил Химиша.
– Вещества могут находиться в трёх основных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном (в виде газа). Это зависит от расстояния между их мельчайшими частичками: атомами или молекулами, – ответил Водород.
– А что такое молекула? – поинтересовался Пробиркин.
– Это мельчайшая частичка вещества. В отличие от атома, она может состоять из нескольких соединённых атомов одного или нескольких разных элементов, – сообщил Водород. Расстояние между частичками вещества бывает разным. Если оно находится в твёрдом состоянии, между ними небольшой промежуток, они плотно прижаты друг к другу. В жидкости расстояние между частицами больше, и они могут более свободно перемещаться. Если вещество находится в газообразном состоянии, промежуток между ними гораздо больше размера самих частиц, и они друг от друга разлетаются далеко. Поэтому газ летучий, как воздух и ветер.
Ну вот вспомни сам: где тебе удобнее бежать – в воде или рассекая воздух, по земле? А если в глине?
– Ой, кажется, понял. Особенно про воздух и ветер… – произнёс Химиша.
– Если понял, приведи пример разного состояния вещества, которое ты знаешь, – предложил Водород.
– Я знаю вещество – воду. Нам в садике объясняли, что вода в твёрдом виде – это лёд на катке. Жидкая она в стакане, луже, море… А газообразная – это водяной пар, который вырывается из носика чайника при кипении, – показал свои познания Пробиркин.
– Вот-вот. Всё верно. Итак, я, Водород, при нормальной температуре (это + 25 градусов, как в тёплую погоду) являюсь газообразным веществом, газом. Но, как и вода, могу быть и жидким и твёрдым – при очень большом морозе. Мы же с тобой будем говорить про нормальные температурные условия, когда я в виде простого вещества – газ. Итак, я, Водород, первый в таблице Менделеева химический элемент. У меня самый маленький и лёгкий атом. В виде простого вещества я – газ, – добавил Водород.
– Как интересно! – произнёс Химиша с восхищением. В виде простого вещества… А есть непростые вещества?
– Я уже начинал про это рассказывать, но давай повторим. Простые вещества образованы атомами одного элемента. Если объединяются атомы нескольких элементов, они образуют молекулу сложного вещества. И если я соединюсь с другим элементом, например, Кислородом, получится сложное вещество – Вода. О ней ты уже и сам немного рассказал. Молодец! – похвалил мальчика Водород.
– А вот таблица… По какому всё-таки принципу в ней построены элементы? – поинтересовался Химиша.
– Внутри каждого атома есть ядро (ну, как желток внутри яйца), которое заряжено электричеством. Ядра можно сравнить с аккумуляторами плеера или мобильного телефона. Только заряды электричества совсем крошечные. Я уже говорил, что Менделеев выстроил элементы по порядку: от лёгких атомов к более тяжёлым. Затем учёные определили, что есть и другая закономерность: элементы встали в строй «по росту» зарядов ядер атомов. И химический элемент стали определять как совокупность (кучку) атомов с одинаковым зарядом ядра, – продолжил рассказ Водород. – Если бы ты стал ещё меньше, чем сейчас, мог бы взвешивать атомы на малюсеньких весах и измерять электрические заряды ядер миниатюрными приборами, а потом ты бы отобрал атомы с одинаковым зарядом ядра (плюс один, например) в одну кучку и составил из них определённый химический элемент. Понял? Я, Водород, – это скопление самых лёгких атомов с самым маленьким зарядом ядра. Масса моего атома принята учёными за единицу, и заряд моего ядра тоже равен единице. Понятно?
– Теперь я начинаю кое-что понимать, – ответил Химиша.
– Раз я в виде простого вещества самый лёгкий газ, то всегда стремлюсь улететь куда-нибудь повыше: в небо или даже в космос. Поэтому чем ближе к облакам, тем меня в атмосфере больше. А в сложном веществе, в виде соединения Вода, я нахожусь на поверхности Земли: в океанах, морях, реках, озёрах, болотах, лужах, бассейнах, ваннах, аквариумах – во всех водоёмах. Да и в земной коре разных соединений Водорода немало. По количеству атомов на Земле я занимаю первое место среди всех элементов, да и на Солнце я самый распространённый элемент: составляю около трёх четвёртых частей его массы. Я почти везде первый, чемпион! И очень химически активный… – продолжил рассказ Водород.
– А что значит «химически активный?» – спросил Пробиркин.
– Если всё-таки меня поместить в клетки, где обитают другие элементы, я со многими из них начну химически реагировать: буду отдавать им свои электроны атомов, а они – их принимать, – пояснил Водород.
