פעילויות חקר לבגרות במעבדת הכימיה

מה יש בקפה נטול קפאין? מהם השלבים בתהליך הכנת יין ומהו בישול מולקולרי? הפריזמה שתערוך אתכם פעילויות חקר בנושאים מגוונים בכימיה במעבדות מכון דוידסון

לבחירה מאחת מפעילויות החקר הבאות:

חקר – תרופות
בפעילות ההעשרה זו ילמדו המשתתפים מהי תרופה ומהו תהליך הכנת התרופות. הם יתנסו בהפקת חומר פעיל מצמח, יכינו כמוסות וישנו את תכונותיהן. הניסויים ילוו בהרצאת העשרה. התלמידים יבצעו ניסוי חקר ברמה 2 ויבדקו שאלות שתעלינה לגבי כל אחד מהניסויים המקדימים.

חקר – כרומטוגרפיה
האומנם אין קפאין בקפה נטול קפאין? האם העלה הירוק הוא צהוב? ולמה מומלץ להוסיף שמן לסלט?
בפעילות זו יתנסו התלמידים בשתי שיטות הפרדה וישתמשו במכשור חדשני: כרומטוגרפית רובד דק - TLC במנדף כימי ומכשיר HPLC מתקדם. בניסוי החקר יעמיקו התלמידים באחת משתי השיטות.

חקר – חומרים תרמוכרומיים
בהרצאת המבוא ילמדו התלמידים מהם חומרים תרמוכרומיים ומהם השימושים האפשריים בהם. בניסויים המקדימים יכירו התלמידים מערכת תרמוכרומית מעניינת ויכירו את העבודה עם ספקטרופוטומטר. בהמשך יתכננו התלמידים ויבצעו ניסויי חקר.

חקר – בישול מולקולרי
הבישול המולקולרי עוסק בחקר תהליכים פיזיקליים וכימיים המתרחשים בעת הכנת מזון ומנסה להסבירם. המדע נכנס כאן לתוך המטבח ובדרך להכנת מנת מזון מפתיעה חושף את האפשרויות החדשות מתוך הבנת המאפיינים של אבני הבניין הבסיסיות ביותר המרכיבות את החומר,. בניסויים המקדימים יתנסו התלמידים בהכנת 'ביצי קוויאר', יכירו את תהליך ההצללה של מיץ תפוזים בעזרת ג'ל וילמדו להשתמש בספקטרופוטומטר. בהמשך הפעילות יבצעו התלמידים ניסויי חקר שייגזרו מהניסויים המקדימים. בנוסף יזכו התלמידים לטעימה קטנה במהלך הפעילות.

חקר – חוקי הגזים
הפעילות תיפתח בהיכרות עם הגדלים המאפיינים את המצב הגזי: נפח, טמפרטורה, לחץ ומספר המולים תוך שימוש בקרח יבש ובחנקן נוזלי בהדגמת המדריך. בהמשך יתכננו התלמידים ויבנו מערכות לבדיקת התלות בין המאפיינים השונים של הגזים ויבצעו ניסוי חקר ברמה 2 לקביעת הקשרים המתמטיים בין הגדלים המאפיינים את המצב הגזי באופן כמותי וישיר. התלמידים יוכלו לעבוד גם עם גזים נוספים, כגון: חנקן, חמצן, פחמן דו חמצני והליום.
לסיכום יציגו התלמידים בפני הכיתה את מערכות המדידה שבנו ואת תוצאות הניסויים שערכו ועל סמך זה ננסח יחד את חוקי הגזים ואת משוואת הגז האידיאלי. כמו כן יתנסו התלמידים בשימוש ביישומון לבחינת תכונות הגזים.

חקר – כימיה של היין
פעילות הכוללת הרצאת העשרה בנושא היין: תהליך הכנתו מנקודת מבט של כימאים (חימצון-חיזור, חומציות, תהליך התסיסה ושיטות הפרדה). לאחר מכן יבצעו התלמידים ניסויים מקדימים לחקירת תכונות יין התירוש. יש לבחור בין שני הניסויים הבאים:

• מיצוי צבע ומדידת עוצמת הבליעה באמצעות ספקטרופוטומטר
• בדיקת תהליך התסיסה של הענבים

בנוסף יתנסו התלמידים בעבודה עם רפרקטומטר. לאחר הניסויים המקדימים יוכלו התלמידים להמשיך בניסויי חקר ברמה 2 לחקירת גורמים המשפיעים על צבע יין התירוש, תסיסה של ענבים ועוד.
יש לבקש בהזמנה את הניסוי הרצוי (מיצוי ושימוש בספקטרופוטומטר או תהליך התסיסה).

חקר – קרם ידיים
הפעילות תיפתח בהרצאת רקע על תמיסות קולואידיות ועל פעולתם של חומרים פעילי שטח. התלמידים יבחנו חומרים פעילי שטח שונים תוך שימוש במיקרוסקופ, יבדקו באמצעות מכשיר ההידרומטר את צפיפותם של נוזלים שונים ויכינו קרם ידיים. לאחר מכן יוכלו לבצע ניסויי חקר ברמה 2 לבחינת פעולתם של מגוון חומרים פעילי שטח ושל הגורמים המשפיעים על צפיפותם של נוזלים שונים.

חקר – מצעי ספיחה
בניסוי זה יכירו התלמידים מספר חומרים המשמשים כמצע הסופח מומסים ממי השתייה ויבחנו את יעילותם בטיהור מי ברז. בנוסף יכירו התלמידים את מכשיר הספקטרופוטומטר באמצעות הדגמה שבמהלכה יקבע המדריך את ריכוז יוני הנחושת. לאחר מכן ימשיכו התלמידים בניסויי חקר לבדיקת הגורמים המשפיעים על איכות המים.

חקר – חלבונים
במהלך היום נעסוק בקשר בין מבנה חלבונים לתפקודם. בפעילות זו נשתמש בחלבון אינברטז, אנזים שמזרז את תהליך פירוק הסוכרוז (דו-סוכר) לגלוקוז ולפרוקטוז (חד-סוכרים) כדי ללמוד על גורמים שונים המשפיעים על פעילות חלבונים  ונבחן את התנאים השונים המשפיעים על פעילות החלבון דרך שינוי המבנה התלת-ממדי שלו (דנטורציה). בניסוי המקדים נכיר את פעילות החלבון בתנאים האופטימליים שלו ונבחן את פירוק הסוכרוז לגלוקוז ולפרוקטוז על ידי שימוש בתגובה לצבע. בניסוי החקר ייבחנו גורמים שונים המשפיעים על מידת הפעולה של האינברטז.

חקר – ננוטכנולוגיה
אנו רגילים לחשוב על תכונות חומר כמו צבע, נקודת התכה וחוזק מכאני כתכונות שאינן תלויות בגודל הגוש ובכמות החומר. אולם עבור צברים ננומטרים התמונה מפתיעה ושונה לגמרי. נפתח בהרצאת העשרה בנושא ננו-כימיה וננוטכנולוגיה בה נציג את הרקע, השיטות, היישומים, היתרונות והבעיות של התחום. נכין ננו-חלקיקי זהב ונחקור את תכונותיהם באמצעות ספקטרופוטומטר. בניסויי חקר ברמה 2 נבדוק מה ההשפעה של גורמים שונים על תכונות הננו-חלקיקים.

קהל:

פריזמה זו מתאימה לתלמידים בכיתות י"א-י"ב בלבד, אשר ניגשים לבחינת הבגרות ברמת 5 יח"ל בכימיה. הביקור יכול להוות פעילות להערכה חלופית בפרקי הבחירה השונים או כחלק מתלקיט מעבדות החקר לבחינת הבגרות.

זְמַן:

מועד הפעילות נקבע בתיאום מראש. משך הפעילות 5 שעות

מקום:

במכון דוידסון לחינוך מדעי שבמכון ויצמן למדע ברחובות

מחיר:

96 ש"ח לתלמיד. כיתה של פחות מעשרים תלמידים תחויב לפי עשרים תלמידים

אֵיך:

בהזמנה טלפונית בלבד דרך מרכז הרישום: 08-9378300