Juhlavuoden koululaisohjelma

Koululaisohjelman tarkoitus

Yksi Suomalaisten Kemistien Seuran keskeisimpiä tehtäviä on lasten ja nuorten innostaminen kemian ja tieteiden pariin.

Jotta suomalainen kemia voi jatkossakin menestyä maailmanmarkkinoilla kemian tutkimuksen ja teollisuuden aloilla, meillä täytyy olla jatkossakin nuoria, innovatiivisia, rohkeita ja motivoituneita kemistisukupolvia.

Koululaisohjelmamme tarkoitus on innostaa kouluikäisiä lapsia kemiaan ja tieteeseen helppojen kemiallisten kokeiden avulla. Lasten ja nuorten luontainen kokeilunhalu ja innostus tekemisen kautta oppimiseen luo hyvää pohjaa laajemmalle kemian kiinnostuneisuudelle.

Tätä varten olemme tehneet kolme työpajaa, joita on helppoa ja hauskaa tehdä kotona tai koulussa. Työpajaohjeet ovat kaikkien vapaassa käytössä.

Stipendiluokat Heurekassa

Osana Heureka-yhteistyötä Suomalaisten Kemistien Seura valitsi yhdeksän stipendiluokkaa, jotka pääsevät Heureka-vierailulle kokeilemaan uusia kemia-aiheisia työpajoja Tuoksujen kemiaa, Hapanta taidetta ja Keihästä ilmapallo. 

Yksi valituista luokista oli hämeenlinnalaisen Lepaan koulun 3 – 4. luokka. Suomalaisten Kemistien Seura kävi seuraamassa heidän Heureka-päiväänsä ja kemian työpajojen suorittamista.

Lepaan koulun stipendiluokkalaiset saapuivat Heurekaan jo heti aamusta. Ensimmäisenä heillä oli vuorossa kemian työpajat, jonka jälkeen he lounastivat Heurekassa.

Lounaan jälkeen lapset saivat viettää vapaata aikaa Heurekan dinosaurus-näyttelyssä. Iltapäivällä ohjelmistoon kuului myös rottakoripalloesitys sekä planetaarioelokuva “Meren uumen”.

Työpaja: Keihästä ilmapallo

Muovin kemiaa

Ensimmäisenä Lepaan koulun stipendiluokkalaiset siirtyivät Heurekan yläkertaan, Hoksaamo-nimiseen työtilaan. Heille kerrottiin ensimmäisestä työpajasta, jossa kokeillaan, voiko grillitikun työntää ilmapallon läpi ilman ilmapallon puhkeamista.

Työpajan tavoitteena on muovin kemiallisen perusrakenteen ja elinkaaren ymmärtäminen.

Kukin osallistuja puhaltaa ilmapallon ja solmii sen. Ilmapalloa ei kannata puhaltaa ihan täyteen, vaan kannattaa jättää pari viimeistä puhallusta puhaltamatta.

Tilassa on vesimaljakko, jossa on kasa grillitikkuja. Jos mahdollista, grillitikkujen on hyvä antaa kostua esimerkiksi pari tuntia vesimaljakossa. Märäksi kostutettu grillitikku työnnetään pallon kuoren kärjestä sisään ja toisesta päästä ulos.

Osa räjäyttää pallonsa, ja tämä tekee työpajasta jännittävän!

Ilmapallon keihästämisen idea on siinä, ettei grillitikkua yritä työntää tiukaksi pingottuneesta kohdasta. Kun tikun työntää sen sijaan sisään ilmapallon kärjestä ja ulos suukappaleen vierestä, ilmapallon kuori joustaa.

Muovista tehdään monia arjen käyttötavaroita, ja muovin avulla esimerkiksi ruoka saadaan pysymään pitempään hyvänä.

Muovijäte on kuitenkin vaaraksi eliöstölle. Jos ihmiset heittävät jätemuovin luontoon kuten meriin, se jauhautuu hiljalleen erityisen haitallisiksi mikromuoveiksi. Siksi muovi pitää kierrättää eli kerätä ja käyttää uudelleen. Näin säästetään myös raaka-ainetta – ja luontoa!

Ilmapallojen keihästäminen grillitikuilla oli jännittävää puuhaa! Moni otti tukea lähellä olevasta kaverista, jonka kanssa kokeiltiin yhdessä ilmapallon keihästämistä.

Ihan kaikki eivät halunneet osallistua tähän työpajaan, vaan jäivät mielummin sivummalle seuraamaan, poksahtaako ilmapallot rikki.

Joskus poksahtaa!

Jos pallo poksahtaa, kannattaa kokeilla uudestaan. Oikea kohta lävistää ilmapallo on noin sentin päässä ilmapallon päällimmäisestä kohdasta ja toiselta puolen noin sentin päässä puhallussuulakkeesta.

Tässä ilmapallo on saatu keihästettyä oikeista kohdista, jolloin pallo ei puhkea, vaikka grillitikun työntää sen läpi.

Kemia työn taustalla

Ilmapallot on tehty muovista ja ilmapalloissa käytetyn muovin rakenne on joustava.

Muovi on valmistettu pitkistä molekyyliketjuista, joita kutsutaan polymeereiksi. Polymeeriketjut ovat ilmapallon muovikuoressa kuin takkuinen, mutta sileäksi taputeltu tukka.

Kun puhallat ilmapallon, sen polymeeriketjut kiristyvät eniten kyljestä ja vähemmän ilmapallon päistä. Kun tikun työntää sen sijaan sisään ilmapallon kärjestä ja ulos suukappaleen vierestä, ilmapallon kuori joustaa. Tällöin ilmapallon kuori myös asettuu niin tiukasti tikun ympärille, ettei ilma pääse karkuun.

Kun tikun työntää varovasti ilmapallon sisään, teroitettu tikun pää pujahtaa tämän polymeeriketjujen muodostaman ”takkurakenteen” väleistä eikä katko ketjuja.

Jos yksi ketju katkeaa, se saattaa katketessaan vahingoittaa myös vieressä olevia
polymeeriketjuja. Kun tämä ilmiö leviää, ilmapallo paukahtaa hajalle.

Haluatko sinäkin kokeilla?

Työpaja sopii kouluikäisille ja työpajaohjeet ovat opettajien vapaassa käytössä. Työpaja sopii toteutettavaksi koululla ja sen kesto on 5 minuuttia.

Voit kokeilla tätä myös kotona – tarvitset vain ilmapalloja, puisia grillitikkuja ja vesikannun!

Työpaja: Hapanta taidetta

Mustikkamehu maalina

Seuraavaksi Lepaan koulun stipendiluokkalaiset siirtyvät tiedeluokkaan, jossa he asettuvat valmiiksi asetetuiksi pöytäryhmiksi.

Luokassa on tehty hieman esivalmisteluja – pöydät on suojattu muovisuojin ja opettajan pöydällä on valtavasti erilaisia pulloja ja mittaesineitä, joissa on erilaisia nesteitä.

Hapanta taidetta -työpajassa tehdään akvarellimaalaus mustikkamehulla ja keittiöstä löytyvillä mustikkamehuun reagoivilla aineilla. Samalla tutustutaan paitsi pH-paperilla mittaamalla, myös taiteen keinoin eri aineiden happamuuteen ja kemiallisiin reaktioihin.

Eri happamuuksien takia mustikkaliemi reagoi väriä vaihtamalla. Sitruunamehulla maalaten väri muuttuu vaaleanpunaiseksi, limonadilla vaaleansiniseksi ja soodaliuoksella vihreäksi.

Lopuksi happamuuksia voi tutkia pH-indikaattoripaperin avulla.

Taideteoksien pohjaväri mustikkamehu sekä väriaineksina käytettävät sitruunamehu, limonadi, etikka ja sooda.

Lisäksi tarvitaan hieman maalausvälineitä – yksi leveämpi laveerauspensseli sekä jokaiselle aineelle omat pienemmät.

Pensseleitä kannattaa varata runsaasti.

Ohjeistuksessa kannattaa muistuttaa, ettei pensseleitä kannata sekoittaa keskenään. Muuten niiden sisältämät pH-arvot voivat mennä sekaisin, jolloin se ei välttämättä reagoi niin vahvasti taustavärinä käytettävän mustikkamehun kanssa.

Mustikka reagoi happamuuden muutoksiin. Emäksiset aineet kuten soodaliuos muuttavat väriä vihertäväksi, happamat kuten sitruunamehu taas punaiseksi.

Ensimmäisenä paksummat akvarellipaperit teipataan kiinni pöytään. Taideteoksen pohjaväriksi valitaan mustikkamehu, jolla paperi maalataan kauttaaltaan käyttäen isoa laveerauspensseliä.

Pohjavärin jälkeen aletaan tekemään taidetta. Ensin ihmetellään erilaisia, värittömiä aineita. Aineita koitetaan tunnistaa hajujen perusteella – etenkin etikka on helppo tunnistaa hajusta!

Taiteilija työssään!

Mitta-astioissa olevista nesteistä kolme ovat kutakuinkin värittömiä. Koska aineita ei voi tunnistaa väristä, niitä voi tunnistaa hajusta. Aluksi värittömien aineiden haistelu porukalla on yksi työpajan hauskoja osuuksia.

Kun tausta laveerataan mustikkamehulla, nestettä kannattaa käyttää aika rohkeasti, jotta väriaineet näkyisivät tarpeeksi tehokkaasti. Aivan läpimäräksi ei kannata kuitenkaan kastella, jotta paperi ei kuivuisi aivan kurttuun.

Tässä kokeillaan paperin nurkkaan, mitä tapahtuu, kun laittaa ison tipan yhtä ainetta ja sen päälle toisen tipan vielä toista ainetta.

Taidetta tehdessä on myös hyvä pohtia, millaisia reagoivat aineet mahtoivat olla.

Voikohan tässäkin työssä käytetyn limonadin vahva happamuus tehdä hyvää hampaille?

Kemia työn taustalla

Emäksiset, happamat ja neutraalit aineet reagoivat kemiallisesti keskenään. Näiden
tunnistamiseen tarvitaan reagensseja eli aineita, jotka saavat aikaan mitattavan reaktion. Joskus reaktion voi nähdä omin silmin.

Mustikka reagoi happamuuden muutoksiin. Emäksiset aineet kuten soodaliuos muuttavat väriä vihertäväksi, happamet kuten sitruunamehu taas punaiseksi.

Happamuuteen liittyy sekin ilmiö, joka värjää mustikoita poimivan ihmisen sormet punertaviksi.

Ihmisen iho on hapan ja reagoi mustikan väriin. Kun mustikkaisia käsiä pesee emäksisellä saippualla, käsiin tarttunut väri muuttuu jälleen. Mitä arvelet siinä tapahtuvan?

Haluatko sinäkin kokeilla?

Työpaja sopii kouluikäisille ja työpajaohjeet ovat opettajien vapaassa käytössä. Työpaja sopii toteutettavaksi koululla ja sen kesto on 5 minuuttia.

Voit kokeilla tätä myös kotona, sillä monet tarvikkeista löytyy monesta kodista jo valmiiksi!

Työpaja: Tuoksujen kemiaa

Luo oma parfyymisi

Viimeinen työpaja järjestettiin jännittävän näköisessä Heurekan laboratoriossa. Laboratorio sisälsi kaikenlaisia laitteita ja kaksi pitkää pöytää, joiden ympärille koululaiset asettuivat.

Myös koululaiset olivat saaneet asiaankuuluvat varusteet – pitkät valkoiset Heurekan takit.

Tuoksujen kemiaa -työpajassa tutustutaan tuoksuihin, tunnistetaan niitä ja lopuksi sekoitetaan niitä keskenään tekemällä omat parfyymit.

Pöydille oli aseteltu pieniä tyhjiä pulloja ja kahvipapuja.

Kun haistellaan useita tuoksuja peräkkäin, hajuaisti ei enää tunnista niin vahvasti uusia hajuja. Kun välillä haistaa kahvipapuja, on hajuaisti taas valmis tunnistamaan uusia tuoksuja.

Laboratoriossa oli myös paljon pieniä tuoksulaseja, joissa oli läpinäkyviä parfyymejä.
Kaikki ryhmät löysivät mielestään oikeat tuoksuparit.
Tunnistustehtävän jälkeen päästiin tekemään omia parfyymejä.
Pienen pipetin käsitteleminen on tarkkaa työtä.
”Miltä hullu tiedemies näyttäisi?”

Oletko kemisti? Kiinnostaako jäsenyys?

 

100 vuotta yhteistä kemiaa