厨房化学

2,018

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简介:厨房化学

关于:莱斯利蒸汽学习实验室是一个中心,旨在研究新的学习机会,通过参与和探究为基础的探索。除了他和莱斯利的合作,戈多夫斯基博士还是…

从你的厨柜里拿出少量的配料来试验,探索基本的化学反应:当某些东西混合、溶解或反应时,它意味着什么?有些组合可能是可预测的,有些则令人惊讶。什么成分导致了不同的结果?每个人都会有不同的成分,这将使分享我们的结果变得有趣。


这个讲习班是为校外教育工作者设计的家庭讲习班(有成人在场的儿童),但可以很容易地适应其他教育环境。这些活动适合远程学习,因为它们使用共同的材料,并且不是每个参与者都需要相同的材料。事实上,每个人都有不同的成分,分享结果会很有趣。

主持人注意:这个工作坊以一种非常平易近人的方式帮助我们建立一些基本的化学概念:通过实验熟悉的食物成分。参与者将密切观察成分,协导员可以帮助将参与者的观察与化学概念联系起来。概念包括液体和固体,以及固体的不同性质,包括晶体、粒度等(见化学术语的基本解释词汇表)。混合不同成分的实验带来了混合物、悬浮液、溶液、乳液、溶解、密度、化学反应、pH值等概念。不要用专业术语来压倒谈话——最好把重点放在真实材料、观察和调查的经验上。当化学词汇有助于为参与者观察到的东西命名,或者有助于解释在不可见(分子)水平上发生的事情时,介绍化学词汇。

大纲是假设参与者几乎没有化学背景知识编写的。从根本上说,这项活动是关于观察和鼓励参与者通过使用材料来学习。作为一个促进者,你不必了解所有涉及的化学成分——事实上,食品化学很快就会变得复杂,很少有人能声称了解所有涉及的化学成分。然而,了解一些基本概念可以帮助你指出有趣的现象,将观察结果与化学主题联系起来,并提出进一步研究的潜在途径。

供应品

注意安全:只使用食物配料(水槽下面没有清洁剂或东西!)此活动假设每个参与者组的成人成员负责安全,并修改活动以解决任何可能的食物过敏问题。

我们将使用少量的每种原料(最多几汤匙)。不要用太贵的东西,如香草或香料。

让参与者从他们的厨房收集用品-从你的厨柜或冰箱中为下面的每个类别收集一件东西。此时,参与者应将配料放在袋子、盒子或瓶子中:

  • 一种液体成分(如果汁、醋、油等)
  • 一种干配料(例如盐、糖、面粉、小苏打等)
  • 蓝色或紫色的蔬菜或水果(如果他们有)
  • 两个或两个以上的小拉链袋(如有),或任何透明容器(眼镜、小罐子、透明塑料容器、清洁婴儿食品罐、回收的透明塑料鸡蛋盒或其他)
  • 量勺:¼ 茶匙,1汤匙(如果没有,用小汤匙代替)
  • 一对小勺子,搅拌棒,或是用来搅拌的东西
  • 放大镜(如有)
  • 抹布或纸巾

第一步:收集原料

如果事先没有这样做,人们会收集他们的配料吗。

第二步:调查你的干燥成分

当参与者收集完材料后,让人们开始第一次调查:

让每位参与者将1/4茶匙的干配料放入一个拉链袋(或其他容器)中,并进行调查。

下面是一些问题,您可以在屏幕上使用它们来帮助提示调查。

调查你的厨房化学成分:把¼ 把一茶匙的干原料放在一个容器里。

  • 看看-你怎么形容(颜色、质地、形状?)
  • 尽可能仔细地观察(如果你有放大镜,就用放大镜)。你看到了什么?
  • 用手指捏一下。感觉怎么样?
  • 有味道吗?
  • 你摇晃它会发出声音吗?

第三步:调查你的液体成分

谈论探索、观察和惊讶于常见的食物成分。

然后让参与者拿第二个容器,放入一汤匙液体成分(1汤匙=3茶匙)

使用与上述相同的问题调查液体成分。

第四步:合并

下一步是尝试梳理你的两种成分。

从包装袋(或其他容器)中倒入1/4茶匙的干配料到液体袋中。先别搅动他们。只要观察一下当你把它们倒在一起会发生什么。让人们分享并展示他们观察到的东西。

  • 他们混在一起了吗?
  • 不混合?
  • 漂浮还是下沉?
  • 其他观察结果?
  • 发生了什么你预料到的事?
  • 什么让人惊讶?
  • 是否有任何反应(定义见术语表)?

第五步:搅拌

现在让参与者搅拌他们的配料,搅拌均匀。

  • 当你搅拌时会发生什么?讨论溶解、不溶解、混合或不混合以及其他观察结果。
  • 有什么惊喜吗?

试着用同样的干原料(1/4茶匙),但这次用1汤匙的水在一个新的袋子或容器中混合。

  • 会发生什么?
  • 它的作用和你原来的混合物不同吗?

第6步:更进一步:更多混合物

如果你有时间:

  • 鼓励参与者使用新容器尝试第二种干/湿混合物。
  • 试着混合两种液体成分。
  • 你可以尝试一些有趣的三方组合。例如,油和醋混合后会很快分离。如果你加入乳化剂,如芥末或蛋黄酱,混合物不会很快分离。这是一个很好的技巧,当你做沙拉酱!
  • 有一些很酷的东西,你可以从常见的成分(见发挥doh和oobleck在工具书类节)。这些都是很好的后续活动。

第七步:更进一步:反应

你试过的一些混合物可能会导致化学反应(参见词汇表). 反应往往是令人惊讶的,因为结果可能是非常不同的起始成分。如果没有人发现反应,你可以让参与者找到两种反应性成分——例如小苏打和醋(请参阅背景信息以了解其他可能的反应。)

当小苏打和醋混合时,它们会起泡并释放出二氧化碳气体(使用相同的方法)¼ 干汤匙与湿汤匙的比例)。如果不是所有的学生都有这些成分,那么一个学生可以为其他学生演示这种反应。

第8步:更进一步:PH

如果没人试过pH反应物质,看看是否有人有这些成分,或者你可以在屏幕上演示。这些都是有趣的反应,观察,因为他们改变颜色!

一些蓝色和紫色的水果和蔬菜含有一些物质(花青素),当你通过添加酸性或碱性成分改变pH值时,这些物质会改变颜色。常见的pH值指标包括紫甘蓝和蓝莓。你需要将它们捣碎或在水中煮沸,以将有色化学物质释放到水中。

在混合物中加入酸性或碱性成分会改变pH值,可能还会改变颜色。试着加入1/4茶匙的小苏打(一种碱),或柠檬汁(一种酸)。

你能做多少种不同的颜色?

你可以交替加入一种碱和一种酸——来回改变颜色,再反复。如果你一次只加很少的量,效果最好。

第九步:总结

烹饪使用许多化学原理,有些是我们观察到的,还有更多!化学不仅仅是学校的一门学科,它是科学家帮助解释为什么当我们混合、加热、反应和使用不同的材料时,世界上会发生事情的一种方式。化学是化学的科学,但什么是化学?我们实验的一些配料是由一种物质制成的,比如盐。它是一种化学物质。有些配料是许多化学物质的混合物——例如,面粉(以及我们橱柜里的许多其他东西)是由磨碎的植物或植物的一部分组成的——植物是由许多不同的化学物质组成的。有些东西,如醋或果汁,是水和其他化学物质的混合物。事实上,全世界的一切都是由一种或多种化学物质组成的。化学是一门关于化学物质的科学,包括我们周围的固体、液体和气体,以及烹饪食物、制造新材料和保持我们身体健康和生长所涉及的化学物质之间的反应。

第10步:背景信息

让参与者享受不同成分混合后的惊喜。然而,作为促进者,熟悉参与者可能观察到的一些可能的互动是有帮助的。这样,如果参与者错过了有趣的特征,你可以帮助他们指出,或者帮助他们解释他们所观察到的。使用下面的信息,你也可以建议一些有趣的组合,如果没有人发生在他们身上。

以下是您在研讨会中可能遇到的一些结果的不完整列表。理想情况下,你也会发现一些惊喜!

  • 盐(氯化钠):从蒸发的海水中开采或收集的矿物。氯化钠是食盐,但也有其他盐含有钠以外的元素(例如用于融雪的泻盐、硫酸镁或氯化钙)。盐以各种大小的晶体出售,你可以在放大镜下看到。盐溶于水,或其他液体,如醋,主要是水。它不溶于油。通过一次加一点盐,你可以看到有多少盐会溶解在水中。
  • 糖(有机分子):以小晶体(你可以在放大镜下看到形状)或粉状(磨碎)糖出售。糖是由植物制成的,但与面粉不同,它是一种单一的化合物,而不是植物的磨碎部分。它像盐一样溶于水,不溶于油。
  • 面粉(磨碎的植物):通常用小麦种子制成,但也可以用其它谷物(燕麦粉、米粉等)。作为一种植物产品,面粉含有许多不同的化学物质,包括淀粉和蛋白质。它会吸水。
  • 小苏打(碳酸氢钠):与任何酸(包括醋、柠檬汁等)发生反应。这种反应会产生无毒气体二氧化碳的气泡,以及一种盐残渣。少量小苏打会溶于水,但水很快就会饱和,不再溶解。
  • 发酵粉(混合物):发酵粉包括小苏打和其他化学物质(检查成分)。当你加入酸或水时,这些会产生二氧化碳气体。
  • 马铃薯淀粉或玉米淀粉(有机化合物):淀粉能吸收大量水分,因此可用于浓汤和酱汁。
  • 醋(醋酸和水):醋酸给醋带来了关键的气味和味道。一些葡萄还含有糖,或各种植物化学物质,增加口味。
  • 油(有机化合物):油包括基础油(确切的化学成分取决于油的类型)以及添加独特风味的其他植物化合物。盐或糖不溶于油,它们只会沉到油的底部。油比水轻,会浮到水面上。”乳化剂“有助于使油和水基物质保持较长时间的混合,例如当你用油和醋做沙拉酱并添加芥末时(见参考资料)。金宝博比分直播手机版
  • pH值反应:pH值是指某物是酸(如醋或柠檬汁)还是碱(如小苏打)。许多蓝色和紫色的水果和蔬菜中含有的物质(花青素)会随着pH值的变化而改变颜色。这些都是有趣的观察反应。常见的pH值指标包括紫甘蓝和蓝莓。你需要把它们捣碎或在水里煮,这样才能得到果汁。然后尝试通过添加酸或碱来改变pH值。

第11步:词汇表

化学中有许多专门术语。有些是令人困惑的,因为他们有一个共同的用法,以及科学意义时,化学家使用。例如,有时当人们说某些东西是“化学物质”时,他们指的是危险的东西。对化学家来说,整个世界都是由化学物质组成的,有些有毒,有些构成我们的食物、建筑物和物体。以下是一些在本次研讨会中有帮助的术语:

  • 原子:原子是构建块,是元素的最小单位。例如,你可以有一个铝原子。如果你打破它,你就不再有铝,只有一堆亚原子粒子:电子、质子和中子。
  • 元素:单一类型的原子。有些材料是单一元素,例如,铝是一种元素。有118种元素组成了我们的世界,有些极为罕见,有些则极为常见。但这些基本元素可以相互结合,形成几乎无穷无尽的其他化合物。
  • 分子:连接在一起的一组原子。在某些情况下,两个或两个以上相同类型的原子可以结合在一起,例如,空气中的氧是O2,一种由两个氧原子组成的分子。通常,两个或多个元素连接在一起。例如,一个水分子包含两个氢原子和一个氧原子。
  • 化学或化合物:由一种分子组成的物质。
  • 有机化学:植物和动物产生一些非常复杂的化学物质,这些化学物质是由碳和氢元素(碳基生命形式)构成的。这些包括糖、淀粉、脂肪和蛋白质。这些分子可能由成百上千个原子组成,具有复杂的三维形状。有机化学研究植物和动物产生的各种化学物质以及它们之间的反应。这就是食物化学的复杂性和趣味性所在!
  • 晶体:当许多相同类型的分子以几何图形连接在一起时。水结冰时结晶,盐形成晶体。不同的晶体有不同的三维形状。
  • 粉末:磨碎的东西。例如,糖可以以晶体的形式出售,也可以作为磨碎晶体的糖粉出售。许多厨房配料是由植物的地面部分制成的。
  • 混合物:当你混合两种化学物质时。有时两种混合物质不相互作用。例如,如果你把糖和盐晶体混合,你会得到,好吧,糖和盐晶体的混合物。但是当化学物质混合在一起时会发生不同的事情,如下所述。
  • 悬浮物:一种物质的颗粒不溶解,而是悬浮在液体中。例如,橙汁是一种悬浮液,果肉悬浮在液体果汁中。
  • 溶解:有些物质溶于其它物质,有些不溶于其它物质。例如,盐溶于水。盐分子离开它们的晶体,散布在水中。当盐溶解后,你再也看不见它了(盐是无色的),但盐仍然存在。你可以尝尝。如果你让水干了,你会看到盐再次结晶。许多常见的厨房配料会溶于水,有些会溶于油。
  • 吸收:面粉或其他植物成分可能吸收水分;水附着在面粉中的物质上。
  • 化学反应:有时两种化学物质会相互反应——一种或两种分子以新的方式分裂和重组。所有相同类型的原子仍然存在,但它们结合成一种或多种新的物质。反应可能会令人惊讶,因为结果可能与原始成分完全不同。例如,如果你把小苏打(一种粉末)和醋(一种液体)混合在一起,结果就是二氧化碳:一种清澈无毒的气体。
  • 粘度:液体的“厚度”——当你把它倾倒或推来推去时,它流动或移动的速度有多快。例如,蜂蜜比水粘稠。

第12步:再手术

厨房化学

https://www.exploratorium.edu/cooking/

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花生米

//www.sledutah.com/How-to-Make-Playdoug...

(搜索其他食谱)

奥布立克

//www.sledutah.com/Oobleck/


这项工作是可能的支持,从明星,一个生物基金会的倡议。莱斯莉支持这一倡议的团队包括莱斯莉蒸汽学习实验室的教师和工作人员、教育科学中心、数学成就中心以及其他相关的莱斯莉大学部门和项目。

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