Một số thí nghiệm trong phương pháp bàn tay nặn bột

EASY KIDS SCIENCE EXPERIMENTS FOR
TEACHING SCIENCE AT PRIMARY SCHOOL.
Trung tâm quốc tế khoa học và giáo dục liên ngành (ICISE).
Người thực hiện: CAO MINH HẢI.

I. Thí nghiệm 1: Đâm xuyên cây kim qua bong bóng.
1. Dụng cụ và vật liệu:
- Cây kim hoặc que nhọn, dài khoảng 25-30 cm. (Đối với cây kim dài ta
có thể xỏ thêm chỉ màu đen để làm thí nghiệm thêm phần sinh động).
- Bong bóng.
- Một ít dầu ăn hoặc nước rửa chén.

2. Tiến hành:
- Bước 1: Thổi phồng bong bóng và cột thật chặt.


Bước 2: Nhỏ một ít dầu ăn lên đầu nhọn kim (hoặc nhúng đầu kim vào
dung dịch nước rửa chén).

Bước 3: Tiến hành đâm cây kim xuyên qua quả bong bóng.
- Ta lựa chọn đâm xuyên qua phần dày nhất (phần sẫm màu) của bong
bóng. Bí quyết để thí nghiệm thành công là vừa đâm, vừa xoay kim một
cách cẩn thận và chậm rãi.


Ta lựa chọn phần dày tương tự ở lỗ đối diện(lỗ thổi) để tiếp tục đâm xuyên
qua.
Như vậy cây kim đã đâm xuyên qua quả bóng rồi
Để sinh động thêm GV có thể rút kim xuyên qua bóng.

3. Giải thích hiện tượng:

- Nguyên nhân là do bóng bay được tạo thành bởi những liên kết mắt xích
mà mắt thường không nhìn thấy.
- Ở mặt bên, các liên kết này bị kéo căng hết cỡ và dễ dàng bị phá vỡ.
Nhưng ở những vùng thẫm màu không bị kéo căng, các liên kết này khá bền
vững, bạn có thể đâm que qua mà không làm đứt những liên kết đó. Nếu
đâm ở mặt bên, quả bóng sẽ nổ.


II. Thí nghiệm 2: Nhấc li thủy tinh bằng bong bóng.
1. Dụng cụ và vật liệu:
- Một ly đựng nước bằng thủy tinh.
- Một bong bóng.
- Một ít nước.
- Giấy, quẹt.

2. Tiến hành:
- Bước 1: Thổi phồng bong bóng (nhưng chú ý kích thước bong bóng vừa phải và
hơi lớn hơn kích thước miệng ly thủy tinh) và cột thật chặt.
Như vậy khi ta ép sát bong bóng vào miệng ly thủy tinh và tiến hành nhấc thử thì
không thành công.


Bước 2: Đốt mẫu giấy trong ly thủy tinh và để cho mẫu giấy cháy hết.

Bước 3: Nhanh chóng nhúng bong bóng vào chén nước đã chuẩn bị sẵn, yêu cầu
động tác thực hiện nhanh gọn.

Bước 4: Đưa phần bong bóng đã dính nước ép sát vào miệng ly thủy tinh.
Lúc này bong bóng và ly thủy tinh đã bị hút vào nhau.
Chúng ta có thể dễ dàng cầm bong bóng để nhấc ly thủy tinh và đảo

ngược miệng ly thủy tinh xuống phía dưới mà bong bóng vẫn không rời
khỏi miệng ly.


3. Giải thích hiện tượng:
- Ban đầu ta tiến hành đốt nóng khí trong ly thủy tinh, lúc này khí sẽ
giản nở tăng thể tích, số phân tử khí trong ly thủy tinh giảm.
- Tiếp theo nhúng bong bóng vào chén nước đã chuẩn bị sẵn rồi nhanh
chóng đặt lên miệng ly.
- Nước sẽ làm lạnh một phần lớp không khí bên trong ly, đồng thời lớp
không khí cũng nguội dần theo thời gian làm cho mật độ các phân tử khí
tăng, thể tích phân tử khí giảm nhiều lần so với lúc bị đốt nóng, không
khí co lại tạo ra một lực hút với bề mặt quả bóng tiếp xúc. Chính vì vậy,
quả bóng bị dính chặt vào miệng ly và ta có thể dùng bóng nhấc ly thủy
tinh một cách dễ dàng mà không sợ ly bị rơi.


III. Thí nghiệm 3: Ảo thuật với bút chì ghim túi nước.
1. Dụng cụ và vật liệu:
- Túi nhựa trong.
- Nước.
- Vài cây bút chì (đầu bút chì phải nhọn sao cho có thể đâm xuyên qua túi
nước).
2. Tiến hành:
- Bước 1: Đổ nước vào túi nhựa trong, lưu ý: đừng đổ đầy, chừa một lớp
không khí bên trong.
Hàn kín miệng túi nhựa trong, lưu ý không nên làm quá căng
phồng túi.

- Bước 2: Dùng đầu nhọn bút chì đâm xuyên qua phần chứa nước trong túi
nhựa(có thể sử dụng nhiều cây bút chì). Như vậy ta đã có sản
phẩm bút chì ghim túi nước.

3. Giải thích hiện tượng:
- Chừa một lớp không khí bên trong túi nhựa và không nên làm quá căng
phồng túi. Khi thể tích trong túi tăng lên (bằng cách nào đi nữa, cụ thể trong
thí nghiệm này là thể tích của bút chì làm tăng thể tích tổng số bên trong túi
nhựa) cũng không hề làm ảnh hưởng gì đến thể tích chung của túi nhựa.
- Nước không bị chảy ra bên ngoài thông qua những vị trí bị bút chì đâm
xuyên còn do diện tích bút chì đã lấp kín diện tích túi nhựa bị đâm. Do vậy
tổng diện tích bề mặt không thay đổi so với ban đầu nên nước không thể
chảy ra bên ngoài.


IV. Thí nghiệm 4: Quả trứng lơ lửng trong nước.
1. Dụng cụ và vật liệu:
- 3 quả trứng vịt.
- 3 ly thủy tinh.
- Nước.
- Muối hầm.
- 1 cái thìa (muỗng).
2. Tiến hành:
- Bước 1: Đối với nước bình thường: chuẩn bị sẵn ly nước, thả quả trứng cẩn
thận vào trong ly, quan sát thấy quả trứng bị chìm.
Đối với ly nước thứ 2 bạn cho thêm khá nhiều muối hầm vào ly,
dùng thìa khuấy đều cho muối tan hết, thả quả trứng nhẹ nhàng vào
trong ly, quan sát thấy quả trứng nổi.

- Bước 2: Đối với ly nước thứ 3 ta chỉ chuẩn bị khoảng nửa ly nước, sau đó

cho thêm muối và khuấy đều.
Thả quả trứng vào trong ly, quả trứng nổi.
Sau đó cho thêm nước gần đầy ly, lúc này quả trứng sẽ lơ lửng ở
giữa ly nước muối.


Kết quả đạt được: Quả trứng chìm trong ly nước thường.
Quả trứng nổi trong ly nước có hòa tan muối khá nhiều.
Và quả trứng lơ lửng trong ly nước có hòa tan một lương muối ít
hơn.

3. Giải thích hiện tượng:
Dựa vào trọng lượng riêng của vật so với trọng lượng riêng của nước hoặc nước
muối ở nồng độ khác nhau:
+ Đối với ly nước thường tỉ khối của nước d(H2O) = 1, d(quả trứng) > d(H2O) ,
do vậy quả trứng sẽ bị chìm.
+ Trong dung dịch muối tỉ khối của nước muối sẽ càng lớn khi nồng độ muối
càng tăng. GV có thể lấy VD thực tiễn: bơi ở biển cơ thể sẽ dễ dàng nổi trên


mặt nước biển hơn bơi ở sông. Như vậy ở ly thủy tinh thứ 2, trọng lượng riêng
của nước muối cao hơn nhiều so với trọng lượng riêng quả trứng nên quả
trứng sẽ nổi; ly thủy tinh thứ 3, trọng lượng riêng của nước muối và của trứng
bằng nhau nên quả trứng sẽ lơ lửng. Có thể mô tả kết quả thí nghiệm theo
phiếu học tập sau:

Nước

Muối

Thí nghiệm 1

300ml

0g

Thí nghiệm 2

300ml

100g

Thí nghiệm 3

300ml

50g

Kết

quả

thí

nghiệm
Trứng chìm.

Giải thích
d trứng > d nước

Trứng nổi trên d trứng < d nước muối
mặt nước.
Trứng lơ lửng

(nồng độ cao)
d trứng = d nước muối
(nồng độ thấp)


V. Thí nghiệm 5: Bí mật ly thủy tinh tự động hút nước.
1. Dụng cụ và vật liệu:
- 1 ly thủy tinh
- 1 ngọn nến đính trên vật liệu có thể nổi trên mặt nước(miếng gỗ, nắp
bằng nhôm).
- 1 cái đĩa
- Nước( nếu sử dụng nước pha màu càng tốt, giúp dễ dàng quan sát hiện
tượng hơn).
- Quẹt diêm.
2. Tiến hành:
- Bước 1: Cho nước vào đĩa( cho nước vừa phải khoảng 2/3 đĩa, tránh hiện
tượng khi ta úp ly thủy tinh vào trong đĩa nước gây tràn nước ra bên
ngoài).
- Bước 2: Đốt nến rồi thả nổi trên mặt nước của đĩa.


- Bước 3: Úp ngược miệng ly thuỷ tinh lên mặt đĩa sao cho ngọn nến nằm
gọn(nằm giữa) miệng ly.

Kết quả thí nghiệm: - Ngọn nến bị tắt.
- Sau đó nước có trong đĩa bị hút vào bên trong ly

thủy tinh.


3. Giải thích hiện tượng:
- Để duy trì sự cháy ngọn nến đã sử dụng oxi ít ỏi có trong ly thủy tinh, khi õi
trong ly hết nến bị tắt.
- Vì sao nước lại được hút vào bên trong ly?
+ Lớp không khí bên trong ly thủy tinh bị đốt nóng giản ra làm thể tích khí
trong li tăng.
+ Lớp không khí này sẽ nguội dần dần do không khí nóng có xu hướng đi
xuống gặp nước lạnh sẽ được làm lạnh. Trên thực tế, khi ngọn nến cháy yếu
dần thì nước cũng vào một phần nhưng ít. Ngọn nến tắt sau 1 khoảng thời
gian, nước sẽ nhanh chóng bị hút vào trong ly vì lúc này không khí co lại với
tốc độ nhanh, thể tích khí trong li giảm đột ngột tạo ra một lực hút tại bề mặt
ly tiếp xúc với nước. Kết quả, nước nhanh chóng bị hút vào bên trong ly.


VI. Thí nghiệm 6: quả nho khô nhảy múa trong nước?
1. Dụng cụ và vật liệu:
- 1 ly (cốc) nước được rót đầy nhưng không tràn ra ngoài.
- Đồng xu.
2. Tiến hành:
- Bước 1: Đặt ly nước trên một bề mặt phẳng(trên bàn), rót thêm nước vào
ly cho đến khi đầy nước trong ly. Yêu cầu HS quan sát bề mặt của miệng
ly nước. Bề mặt ly nước có dạng hình lồi chứ không phải phẳng hoặc lõm
xuống. Yêu cầu học sinh dự đoán: chuyện gì sẽ xảy ra khi ta cho đồng xu
vào nước?

- Bước 2: Cho từng đồng xu vào trong ly nước đầy. Khi bỏ đồng xu đầu
tiên vào ly, nước không bị tràn ra khỏi ly. Yêu cầu HS tiếp tục dự đoán:

Liệu đồng xu tiếp theo có làm nước tràn ra ko? Đếm xem bao nhiêu đồng
xu sẽ làm cho nước tràn ly.


Kết quả thí nghiệm: Phải rất lâu sau mới xảy ra điều đó. Số lượng đồng xu
cho vào ly khá nhiều. Sẽ rất thú vị khi học sinh quan sát và đếm một số
lượng đồng xu đáng ngạc nhiên thì nước mới tràn khỏi ly.


3. Giải thích hiện tượng: nước có một loại „da” gọi là sức căng bề mặt, nó giữ
nước. Cho đến khi quá nhiều đồng xu, sức căng bề mặt bị phá vỡ, nước sẽ tràn qua.
- Trong vật lý học, sức căng bề mặt (còn gọi là năng lượng bề mặt hay ứng suất
bề mặt) là mật độ dài lực xuất hiện ở bề mặt giữa chất lỏng và các chất khí, chất
lỏng hay chất rắn khác.
- Có bản chất là chênh lệch lực hút phân tử khiến các phân tử ở bề mặt của chất
lỏng thể hiện đặc tính của một màng chất dẻo đang chịu lực kéo căng.
- Các phân tử trong chất lỏng luôn chịu ảnh hưởng của các lực phân tử từ các phân
tử xung quanh. Với các phân tử nằm ở giữa chất lỏng, chúng được bao quanh một
cách đối xứng bởi các phân tử chất lỏng cùng loại khác, nên lực tổng cộng được
cân bằng thành 0.
- Ở bề mặt, một bên các phân tử bị các phân tử cùng loại tương tác với lực khác
bên kia do các phân tử khác loại. Lực tổng cộng có thể kéo phân tử bề mặt vào bên
trong chất lỏng, như trường hợp bề mặt giọt nước trong không khí, hay đẩy nó ra
phía ngược lại, như trường hợp giọt nước bám vào thành ống mao dẫn. Đây là hiệu
ứng làm cho giọt nước trong không khí có hình cầu

Mở rộng:
Sức căng bề mặt lí giải cho một số hiện tượng thực tế: vì sao nhện nước có thể đi
trên mặt nước(ao, hồ..). Do hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng nên nước mưa
không thể chảy qua các lỗ nhỏ giữa các sợi vải căn trên ô dù hoặc trên mui ôtô tải.

Hòa tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng bề mặt của nước, nên
nước xà phòng dể thấm vào các sợi vải khi giặt để làm sạch các sợi vải. Nếu hòa
tan xà phòng vào nước nóng thì lực căng bề mặt của nước càng giảm mạnh và
nước xà phòng nóng càng dễ thấm vào các sợi vải hơn.


VII. Thí nghiệm 7:

Lực “ma” trong nước

1. Dụng cụ và vật liệu:
- 1 chậu nước.
- 1 ít tiêu bột(hoặc mùn cưa).
- Nước rửa chén.
2. Tiến hành:
- Bước 1: Cho nước vào chậu vừa phải(khoảng 2/3 chậu).
Cho một ít bột hạt tiêu vào chậu. Quan sát thấy bột hạt tiêu phân
bố đều trên bề mặt nước trong chậu.

- Bước 2: Đưa đầu ngón tay trỏ theo phương thẳng đứng vào giữa chậu
nước, không thấy hiện tượng gì xảy ra: các phần tử hạt tiêu vẫn phân bố
đều khắp mặt nước trong chậu.


- Bước 3: Nhỏ một ít nước rửa chén lên đầu ngón trỏ và tiến hành tương tự
như bước 2. Quan sát hiện tượng: hạt tiêu dạt xa trung tâm chậu nước( tức
là nhanh chóng khuếch tán hướng ra ngoài).

3. Giải thích hiện tượng: Nghe tên có vẻ khá kì bí và ma quái nhưng sự giải thích
khá dễ dàng:

- Bột hạt tiêu nổi trên bề mặt liên quan đến sức căng bề mặt khá lớn của
nước. chính sức căng bề mặt đã nâng những phần tử hạt tiêu không cho
chúng bị chìm xuống đáy.
- Nước rửa chén gặp nước thì tan dần, dần dần hình thành một lớp màng
xà phòng cực mỏng trên mặt nước mà ta không thể nhìn thấy rõ. chính
nhờ điều này tạo ra 1 lực vô hình đẩy bột hạt tiêu khuếch tán hướng ra
ngoài, cách xa đầu ngón tay bị dính xà phòng. đó chính là lực khếch tán
được tạo ra khi nước rửa chén tan trong nước.


VIII. Thí nghiệm 8: Quả nho khô bơi lặn trong nước?
1. Dụng cụ và vật liệu:
- 2 bình thủy tinh hoặc 2 cốc thủy tinh loại lớn(để dễ dàng quan sát).
- Chai nước khoáng có gas không màu (7 up).
- Nước lọc bình thường.
- Một ít nho khô (hoặc một số loại quả sấy khô khác):
khoảng (12-15) quả x 2. Vì sử dụng cho 2 thí nghiệm .
2. Tiến hành:
* Ta tiến hành làm thí nghiệm với bình thí nghiệm trước để tạo tâm hứng học tập
cho HS. Đối với bình thí nghiệm:
- Bước 1: +Rót nước khoáng vào bình thí nghiệm( khoảng 2/3 thể tích
bình).

- Bước 2: Cho những quả nho khô đã chuẩn bị vào bình thủy tinh đã có
nước khoáng và quan sát hiện tượng.


Hiện tượng xảy ra: xung quanh quả nho khô có những bọt bong bóng khí
xuất hiện, quả nho được nâng từ dưới đáy bình lên trên mặt nước. Nhưng
sau khi ở phía trên mặt nước một khoảng thời gian khá ngắn những quả

nho khô ấy lại chìm xuống dưới đáy bình. Những quả nho khoác thêm
mình chiếc áo bọt khí thật sinh động và quá trình chìm nổi này cứ lặp đi
lặp lại giống như quả nho đang bơi lặn trong nước vậy.

* Đối với bình đối chứng: thay nước khoáng có gas bằng nước lọc thường. Quan
sát hiện tượng: Không có gì xảy ra. Quan sát cả 2 bình thí nghiệm và đối chứng,
lúc này sự giải thích đối với bình thí nghiệm thật là thú vị!


3. Giải thích hiện tượng:
- Với nhiều loại nước giải khát, ga là khí carbonic (CO2) được nạp vào sản
phẩm ở nhiệt độ thấp và áp suất cao ngay trước khi đóng chai hoặc lon.
- Xung quanh quả nho khô có những bọt bong bóng khí xuất hiện đó chính
là bong bóng khí CO2(cacbonic):
+ Khi số lượng bọt khí xung quanh quả nho tăng lên nhiều đến mức làm
cho khối lượng riêng chung(dT: d Total) của tổng số bọt khí và quả nho
giảm, lúc này dT < dnước vì vậy quả nho được nâng từ dưới đáy bình lên trên
mặt nước.
+ Nhưng sau khi ở phía trên mặt nước những bọt khí CO2 tại vị trí tiếp xúc
giữa bề mặt nước và không khí sẽ bị vỡ rất nhanh nên trong khoảng thời
gian khá ngắn số lượng bọt khí xung quanh quả nho giảm đáng kể. Do vậy
dT > dnước, những quả nho khô ấy lại chìm xuống dưới đáy bình.


IX. Thí nghiệm 9: Làm mực vô hình bằng nước chanh.
1. Dụng cụ và vật liệu:
- 1 quả chanh hoặc nước chanh.

- Nguồn cung cấp nhiệt hoặc có thể dùng ánh sáng mặt trời.
- Cọ vẽ hay que tăm.

2. Tiến hành:
- Bước 1: Chuẩn bị nước cốt chanh hoặc dùng nước chanh pha sẵn.

- Bước 2: Dùng cọ vẽ hay que tăm viết lên giấy bằng nước chanh. Đợi cho giấy
khô ráo.
- Bước 3: Để đọc chữ viết trên giấy, hơ tờ giấy lên ánh sáng mặt trời, đèn hoặc một
nguồn cung cấp nhiệt khác. Nguồn nhiệt sẽ làm chữ viết chuyển sang màu nâu
nhạt, chữ viết đậm màu hơn nên bạn có thể đọc chữ được.


Một cách khác để đọc chữ là cho muối ăn lên vết mực khô trên giấy. Sau 1 phút,
lau sạch muối và tô màu tờ giấy bằng bút chì sáp để đọc chữ.

Lưu ý:
- Có thể thực hiện thí nghiệm với các loại nước quả khác. Rượu trắng, nước cam,
giấm, và nước táo đều có thể dùng cho thí nghiệm.
- Dùng mảnh vải cotton tốt hơn dùng cọ vẽ.
- Chữ viết chuyển sang màu nâu là do chỗ giấy bị acid phản ứng gia nhiệt trước
toàn bộ phần giấy còn lại. Cẩn thận không gia nhiệt nhiều làm cháy tờ giấy.
3. Giải thích hiện tượng: Nước chanh có tính acid và phản ứng yếu với giấy viết.
Khi cung cấp nhiệt cho giấy, acid sẽ làm giấy chuyển sang màu nâu trước khi làm
giấy mất màu.


X. Thí nghiệm 10: Ngón tay ma thuật làm nước đóng băng
ngay tức thì
1. Dụng cụ và vật liệu:
- Hoá chất: Na2SO4. Lưu ý rằng natri sunphát ngậm 10 phân tử nước (Na2SO4.
10H2O) và natri sunphát khan có thể mua ở các cửa hàng bán hoá chất thí nghiệm,
hoặc

hoá

chất

công

nghiệp.

- Dụng cụ: khay (chậu) nước, bếp ga, chảo(nồi) nấu, ly thủy tinh
2. Tiến hành:
- Bước 1: Đun nóng nước lên khoảng 60oC rồi hoà tan vào đó muối Na2SO4 đến
bão hoà (nước và Na2SO4 theo tỉ lệ 1:1,5, ), để nguội đến nhiệt độ thường, ta sẽ có
được dung dịch Na2SO4 quá bão hoà. chuyển dung dịch sang khay bằng ly thủy
tinh.

- Bước 2: Cho ngón tay trỏ vào muối Na2SO4 dạng khan, sau đó chạm vào bề mặt
của dung dịch đã chuẩn bị. Quan sát hiện tượng: Chỉ trong chớp mắt, nước trong
chậu đã kết thành tảng băng và khi úp ngược chậu thì không thấy nước bị đỗ ra
ngoài.