Chimie de cuisine

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Introduction : Chimie de la cuisine

À propos : Le Lesley STEAM Learning Lab est un centre conçu pour rechercher de nouvelles opportunités d'apprentissage par l'engagement et l'exploration basée sur l'investigation. En plus de son travail avec Lesley, le Dr Goldowsky est le principal…

Essayez avec de petites quantités d'ingrédients de vos armoires de cuisine pour explorer la chimie de base : qu'est-ce que cela signifie lorsque quelque chose se mélange, se dissout ou réagit ? Certaines des combinaisons peuvent être prévisibles, d'autres surprenantes. Quels ingrédients sont responsables des différents résultats ?Tout le monde aura des ingrédients différents et cela rendra intéressant de partager nos résultats.


Cet atelier a été conçu pour les éducateurs extra-scolaires comme un atelier familial enfants avec un adulte présent mais peut être facilement adapté à d'autres cadres éducatifs. Les activités sont adaptées à l'apprentissage à distance car elles utilisent des matériaux communs, ettous les participants n'ont pas besoin d'avoir les mêmes ingrédients. En fait, tout le monde ayant des ingrédients différents rendra intéressant le partage des résultats.

Notes de l'animateur : L'atelier aide à ancrer certains concepts fondamentaux de la chimie d'une manière très accessible : en expérimentant avec des ingrédients alimentaires familiers. Les participants observeront les ingrédients de près, et l'animateur peut aider à relier les observations des participants aux concepts de chimie. Les concepts incluent liquide et solide, etdifférentes propriétés des solides, y compris les cristaux, la taille des grains, etc. Voir le glossaire pour des explications de base sur les termes de chimie. Expérimenter le mélange de différents ingrédients apporte les idées de mélanges, suspensions, solutions, émulsions, dissolution, densité, réactions chimiques, pH, et plus encore. Ne submergez pas la conversation avec des termes techniques - il est préférable de se concentrer sur les expériences avec des matériaux réels, des observations et des enquêtes. Présentez le vocabulaire de la chimie lorsqu'il aidera à donner un nom à ce que les participants observent, oucela aidera à expliquer ce qui se passe à un niveau moléculaire invisible.

Le plan est écrit en supposant que les participants ont peu de connaissances de base en chimie. Fondamentalement, l'activité consiste à observer et à encourager les participants à apprendre en travaillant avec le matériel. En tant que facilitateur, vous n'avez pas besoin de connaître toute la chimie impliquée - en effet la chimie alimentaire devient complexerapidement, et peu de gens pourraient prétendre comprendre toute la chimie impliquée.Cependant, connaître certaines des idées de base peut vous aider à souligner des phénomènes intéressants, à relier les observations à des sujets de chimie et à suggérer d'autres pistes d'investigation potentielles.

Fournitures

Soyez prudent : utilisez uniquement des ingrédients alimentaires ! Pas de produits de nettoyage ni d'objets sous l'évier !Cette activité suppose que le membre adulte de chaque groupe de participants est responsable de la sécurité et de la modification des activités pour résoudre tout problème d'allergie alimentaire possible.

Nous utiliserons de petites quantités de chaque ingrédient quelques cuillères à soupe au maximum. N'utilisez rien de trop cher - comme de la vanille ou des épices.

Demandez aux participants de rassembler des fournitures dans leur cuisine - une chose dans votre armoire de cuisine ou votre réfrigérateur pour chaque catégorie ci-dessous. À ce stade, les participants doivent conserver l'ingrédient dans son sac, sa boîte ou sa bouteille :

  • Un ingrédient liquide par exemple, jus, vinaigre, huile, etc.
  • Un ingrédient sec par exemple, sel, sucre, farine, bicarbonate de soude, etc.
  • Un légume ou un fruit bleu ou violet s'ils en ont un
  • Cuillères à mesurer : ¼ cuillère à café, 1 cuillère à soupe si non disponible, remplacez les petites cuillères
  • Quelques petites cuillères, bâtonnets à mélanger ou quelque chose pour remuer
  • Une loupe si disponible
  • Linge à vaisselle ou essuie-tout
  • Deux petits sacs à fermeture éclair ou plus si disponibles, sinon tous les contenants transparents verres, petits pots, contenants en plastique transparent, pots de nourriture pour bébé propres, carton d'œufs en plastique transparent provenant du recyclage, ou autre

Soyez prudent : si vous utilisez des pots avec couvercle, gardez-les ouverts !Certains mélanges tels que le bicarbonate de soude/la poudre et le vinaigre produiront du dioxyde de carbone - un gaz inoffensif voir le glossaire pour plus d'informations. Le gaz a besoin d'un moyen de s'échapper ou il peut faire éclater le récipient.

Étape 1 : Rassembler les ingrédients

Demandez aux gens de rassembler leurs ingrédients si cela n'a pas été fait à l'avance.

Étape 2 : Enquêtez sur votre ingrédient sec

Alors que les participants terminent de rassembler leur matériel, demandez aux gens de commencer la première enquête :

Demandez à chaque participant de mettre 1/4 cuillère à café de son ingrédient sec dans un sac zippé ou un autre récipient et de l'étudier.

Certaines questions sont ci-dessous, et vous pouvez les utiliser à l'écran pour aider à lancer l'enquête.

Enquêtez sur votre ingrédient de chimie de cuisine : mettez ¼ de cuillère à café de votre ingrédient sec dans un récipient.

  • Regardez-le - comment le décririez-vous ? Couleur, texture, forme ?
  • Regardez d'aussi près que possible utilisez une loupe si vous en avez une. Que voyez-vous ?
  • Frottez une pincée entre vos doigts. Qu'est-ce que ça fait ?
  • Est-ce qu'il a une odeur ?
  • Est-ce que ça fait un bruit si vous le secouez ?

Étape 3 : Enquêtez sur votre ingrédient liquide

Parlez d'explorer, d'observer et d'être surpris par des ingrédients alimentaires courants.

Demandez ensuite aux participants de prendre un deuxième récipient et d'y mettre une cuillère à soupe de leur ingrédient liquide. 1 cuillère à soupe = 3 cuillères à café

Enquêtez sur l'ingrédient liquide en utilisant les mêmes questions que ci-dessus.

Étape 4 : Combiner

La prochaine étape consiste à essayer de peigner vos deux ingrédients.

Versez le 1/4 de cuillère à café d'ingrédient sec de son sachet ou autre récipient dans le sachet liquide.Ne les remuez pas encore. Observez simplement ce qui se passe lorsque vous les versez ensemble. Demandez aux gens de partager et de montrer ce qu'ils observent.

  • Est-ce qu'ils se sont mélangés ?
  • Pas mélanger ?
  • Flotteur ou évier ?
  • D'autres observations ?
  • Quelles sont les choses auxquelles vous vous attendiez ?
  • Qu'est-ce qui était surprenant ?
  • Y a-t-il eu des réactions voir le glossaire pour une définition ?

Étape 5 : Mélange

Demandez maintenant aux participants de remuer/mélanger leurs ingrédients ensemble, en mélangeant bien.

  • Que se passe-t-il lorsqu'ils se mélangent ? Parlez de dissolution, de non-dissolution, de mélange ou de non-mélange, et d'autres observations.
  • Y a-t-il eu des surprises ?

Essayez d'utiliser le même ingrédient sec 1/4 cuillère à café mais cette fois en le mélangeant avec 1 cuillère à soupe d'eau dans un nouveau sac ou récipient.

  • Que se passe-t-il ?
  • A-t-il agi différemment de votre mélange d'origine ?

Étape 6 : Aller plus loin : Plus de mélanges

Si vous avez le temps :

  • Encouragez les participants à essayer un deuxième mélange sec/humide en utilisant un nouveau contenant.
  • Essayez de mélanger deux ingrédients liquides.
  • Vous pouvez essayer des combinaisons intéressantes à trois voies. Par exemple, l'huile et le vinaigre se séparent rapidement lorsqu'ils sont mélangés. Si vous ajoutez un émulsifiant tel que la moutarde ou la mayonnaise, le mélange ne se séparera pas aussi rapidement. C'est une bonne astuce lorsque vousfont de la vinaigrette !
  • Il y a des choses sympas que vous pouvez faire à partir d'ingrédients communs voir play-doh et oobleck dans le Références section.Ceux-ci peuvent être de bonnes activités de suivi.

Étape 7 : Aller plus loin : Réactions

Certains des mélanges que vous avez essayés peuvent avoir entraîné des réactions chimiques voir glossaire.Les réactions sont souvent surprenantes car le résultat peut être très différent de l'un ou l'autre des ingrédients de départ.Si personne n'a eu de réaction, vous pouvez demander aux participants de trouver deux ingrédients réactifs, par exemple du bicarbonate de soude et du vinaigre.Voir les informations générales pour d'autres possibilités réactives.

Lorsque le bicarbonate de soude et le vinaigre sont mélangés, ils bouillonnent et libèrent du dioxyde de carbone utilisez le même rapport ¼ cuillère à café sec pour 1 cuillère à soupe humide. Si tous les élèves n'ont pas ces ingrédients, un élève peut démontrer la réaction pour les autres.

Soyez prudent :si vous utilisez des bocaux avec couvercles, gardez-les ouverts !Mélanger du bicarbonate de soude/de la poudre et du vinaigre produira du dioxyde de carbone. Le gaz a besoin d'un moyen de s'échapper ou il peut faire éclater le récipient.

Étape 8 : Aller plus loin : PH

Si personne n'a essayé une substance réactive au pH, voyez si quelqu'un a l'un de ces ingrédients, ou vous pouvez le démontrer à l'écran. Ce sont des réactions amusantes à observer car elles changent de couleur !

Un certain nombre de fruits et légumes bleus et violets contiennent des substances anthocyanes qui changent de couleur lorsque vous modifiez le pH en ajoutant des ingrédients acides ou basiques. Les indicateurs de pH courants incluent le chou violet et les myrtilles. Vous devez les écraser ou les faire bouillir dans de l'eaupour libérer les produits chimiques colorés dans l'eau.

Ajouter un ingrédient acide ou basique au mélange changera alors le pH et probablement la couleur. Essayez d'ajouter 1/4 cuillère à café de bicarbonate de soude une base ou de jus de citron un acide.

Combien de couleurs différentes pouvez-vous faire ?

Vous pouvez alterner l'ajout d'une base puis d'un acide - en changeant la couleur d'avant en arrière, et inversement. Cela fonctionne mieux si vous ajoutez de très petites quantités à la fois.

Étape 9 : Conclusion

La cuisine utilise de nombreux principes chimiques, certains que nous avons observés, et bien d'autres ! La chimie n'est pas seulement une matière scolaire, c'est un moyen pour les scientifiques d'expliquer pourquoi les choses se produisent dans le monde lorsque nous mélangeons, chauffons, réagissons et utilisons différents matériaux. La chimie est la science des produits chimiques, mais qu'est-ce qu'un produit chimique ? Certains des ingrédients que nous avons expérimentés sont constitués d'une seule chose, comme le sel. C'est un produit chimique. Certains ingrédients sont des mélanges de plusieurs produits chimiques, par exemple de la farine et de nombreuxd'autres éléments dans nos armoires de cuisine sont constitués de plantes broyées ou de parties de plantes - et les plantes sont constituées de nombreux produits chimiques différents. Certaines choses, comme le vinaigre ou le jus, sont un mélange d'eau et d'autres produits chimiques. En fait,tout dans le monde entier est fait d'un ou plusieurs produits chimiques. La chimie est la science des produits chimiques - les solides, les liquides et les gaz qui nous entourent - et des réactions entre les produits chimiques impliqués dans la cuisson des aliments, la fabrication de nouveaux matériaux et la conservation de notre propre corps.en bonne santé et en croissance.

Étape 10 : Informations générales

Laissez les participants profiter de la surprise de ce qui se passe lorsque différents ingrédients sont mélangés. Cependant, en tant qu'animateur, il est utile de vous familiariser avec certaines des interactions possibles que les participants sont susceptibles d'observer. De cette façon, vous pouvez aider à souligner les caractéristiques intéressantessi les participants les manquent, ou aidez-les à expliquer ce qu'ils ont observé. En utilisant les informations ci-dessous, vous pouvez également suggérer des combinaisons intéressantes si personne ne les rencontre.

Ce qui suit est une liste incomplète de certains des résultats que vous êtes susceptible de rencontrer dans l'atelier. Idéalement, vous trouverez également quelques surprises !

  • Sel chlorure de sodium : un minéral extrait ou collecté à partir d'eau de mer évaporée. Le chlorure de sodium est du sel de table, mais il existe d'autres sels qui contiennent des éléments autres que le sodium par exemple, les sels d'Epsom, le sulfate de magnésium ou le chlorure de calcium sont utiliséspour faire fondre la neige. Le sel est vendu en cristaux de différentes tailles, que vous pouvez voir sous une loupe. Le sel se dissout dans l'eau, ou dans d'autres liquides comme le vinaigre qui sont principalement de l'eau. Il n'est pas soluble dans l'huile. En ajoutant unpeu de sel à la fois, vous pouvez voir combien de sel se dissoudra dans l'eau.
  • Sucre molécule organique : vendu sous forme de petits cristaux vous pouvez voir la forme sous la loupe ou sous forme de sucre en poudre moulu. Le sucre est fabriqué à partir de plantes, mais contrairement à la farine, il s'agit d'un seul composé, pas d'un sol-up partie d'une plante. Comme le sel, il se dissoudra dans l'eau et n'est pas soluble dans l'huile.
  • Farine plante moulue : le plus souvent fabriquée à partir des graines de blé, mais d'autres céréales peuvent être utilisées farine d'avoine, farine de riz, etc.. En tant que produit végétal, la farine contient de nombreux produits chimiques différents, notamment des amidons et des protéines. Elleabsorbera de l'eau.
  • Le bicarbonate de soude bicarbonate de sodium : réagit avec n'importe quel acide y compris le vinaigre, le jus de citron, etc.. La réaction produit des bulles de gaz carbonique non toxique, ainsi qu'un type de résidu de sel. Petites quantités de bicarbonate de soudese dissoudra dans l'eau, mais l'eau se sature rapidement et ne se dissoudra plus.
  • Poudre à pâte mélange : la poudre à pâte comprend du bicarbonate de soude ainsi que d'autres produits chimiques vérifiez les ingrédients. Ceux-ci produisent du dioxyde de carbone lorsque vous ajoutez un acide ou de l'eau.
  • Fécule de pomme de terre ou fécule de maïs composé organique : les amidons absorbent beaucoup d'eau et sont donc utilisés pour épaissir les soupes et les sauces.
  • Vinaigre acide acétique et eau : l'acide acétique donne au vinaigre son odeur et son goût essentiels. Certains vinaigres contiennent également du sucre, ou divers produits chimiques végétaux qui ajoutent des saveurs.
  • Huile composé organique : l'huile comprend l'huile de base la composition chimique exacte dépend du type d'huile ainsi que d'autres composés végétaux qui ajoutent des saveurs uniques. Le sel ou le sucre ne sont pas solubles dans l'huile, ils couleront simplementle fond de l'huile. L'huile est plus légère que l'eau et flottera à la surface. Les « émulsifiants » peuvent aider à garder l'huile et les substances à base d'eau mélangées pendant une plus longue période, par exemple lorsque vous préparez une vinaigrette avec de l'huile et du vinaigre etajouter de la moutarde voir ressources.
  • Réactions du pH : le pH indique si quelque chose est un acide comme du vinaigre ou du jus de citron ou une base le bicarbonate de soude, par exemple. Un certain nombre de fruits et légumes bleus et violets contiennent des substances anthocyanes qui changent de couleur en fonction de lapH. Ce sont des réactions amusantes à observer. Les indicateurs de pH courants incluent le chou violet et les myrtilles. Vous devez les écraser ou les faire bouillir dans de l'eau pour obtenir le jus. Ensuite, essayez de changer le pH en ajoutant un acide ou une base.

Étape 11 : Glossaire

Il existe de nombreux termes spécialisés utilisés en chimie. Certains sont déroutants car ils ont un usage commun, ainsi qu'une signification scientifique lorsqu'ils sont utilisés par les chimistes. Par exemple, parfois, lorsque les gens disent que quelque chose est un « chimique », ils veulent dire quelque chose de dangereux.Pour un chimiste, le monde entier est composé de produits chimiques, certains toxiques, d'autres qui composent notre nourriture, nos bâtiments et nos objets. Voici quelques termes qui peuvent aider dans cet atelier :

  • Atome : les atomes sont des blocs de construction, la plus petite unité que vous pouvez avoir d'un élément. Par exemple, vous pouvez avoir un atome d'aluminium. Si vous le séparez, vous n'avez plus d'aluminium, seulement un tas de particules subatomiques : électrons,protons et neutrons.
  • Élément : un seul type d'atome. Certains matériaux sont un seul élément, par exemple, l'aluminium est un élément. Il y a 118 éléments qui composent notre monde, certains extrêmement rares, d'autres extrêmement communs. Mais ces éléments de base peuvent se combiner avecles uns les autres, créant un nombre presque infini d'autres composés.
  • Molécule : un groupe d'atomes réunis. Dans certains cas, deux ou plusieurs atomes du même type peuvent se joindre, par exemple, l'oxygène de l'air est O2, une molécule composée de deux atomes d'oxygène. Souvent, deux ouplusieurs éléments se rejoignent. Par exemple, une molécule d'eau contient deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène réunis.
  • Produit chimique ou composé : une substance constituée d'un type de molécule.
  • Chimie organique : les plantes et les animaux produisent des produits chimiques très complexes qui sont construits autour des éléments carbone et hydrogène salut, camarade de forme de vie à base de carbone !. Ceux-ci incluent des sucres, des amidons, des graisses et des protéines. Ces molécules peuvent être constituées de centainesou des milliers d'atomes et ont des formes tridimensionnelles complexes. La chimie organique étudie les types de produits chimiques produits par les plantes et les animaux et les réactions entre eux. C'est ce qui rend la chimie alimentaire complexe - et intéressante !
  • Cristal : lorsque de nombreuses molécules du même type se lient entre elles selon un motif géométrique. L'eau cristallise lorsqu'elle gèle, le sel forme des cristaux. Différents cristaux ont des formes tridimensionnelles distinctives.
  • Poudre : quelque chose de broyé. Le sucre, par exemple, peut être vendu en cristaux, ou sous forme de sucre en poudre où les cristaux sont broyés. De nombreux ingrédients de cuisine sont fabriqués à partir de parties broyées de plantes.
  • Mélange : lorsque vous mélangez deux produits chimiques. Parfois, deux substances mélangées n'interagissent pas. Par exemple, si vous mélangez du sucre et des cristaux de sel, vous obtenez, eh bien, un mélange de cristaux de sucre et de sel. Mais différentes choses peuvent se produire lorsque des produits chimiques sontmélangé, comme décrit ci-dessous.
  • Suspension : lorsque les particules d'une substance ne se dissolvent pas mais restent en suspension dans un liquide. Par exemple, le jus d'orange est une suspension dont la pulpe est en suspension dans le jus liquide.
  • Dissoudre : certaines substances se dissolvent sont solubles dans d'autres substances, certaines ne sont pas solubles. Par exemple, le sel se dissout dans l'eau. Les molécules de sel laissent leurs cristaux et se répandent dans l'eau. Lorsque le sel est dissous, vous ne pouvez pasne le voyez plus le sel est incolore, mais le sel est toujours là. Vous pouvez le goûter. Si vous laissez l'eau sécher, vous verrez le sel se cristalliser à nouveau. De nombreux ingrédients de cuisine courants se dissolvent dans l'eau, certains dans l'huile.
  • Absorber : la farine ou d'autres ingrédients à base de plantes peuvent absorber de l'eau ; l'eau adhère aux substances contenues dans la farine.
  • Réaction chimique : parfois, deux produits chimiques réagissent l'un avec l'autre - un ou les deux types de molécules se séparent et se recombinent de nouvelles manières. Tous les mêmes types d'atomes sont toujours là, mais ils sont combinés en une nouvelle substance ouLes réactions peuvent être surprenantes car le résultat peut ne pas ressembler aux ingrédients d'origine. Par exemple, si vous mélangez du bicarbonate de soude une poudre et du vinaigre un liquide ensemble, un résultat est du dioxyde de carbone : un gaz clair non toxique.
  • Viscosité : « l'épaisseur » d'un liquide - à quelle vitesse il s'écoule ou se déplace lorsque vous le versez ou le poussez. Par exemple, le miel est plus visqueux que l'eau.

Étape 12 : Reseorces

Chimie de cuisine

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

https://www.sciencefriday.com/educational-resource...

Pâte à modeler

https://www.guidedeproduction.com/How-to-Make-Playdoug...

Rechercher Instructables pour d'autres recettes

Oobleck

https://www.guidedeproduction.com/Oobleck/


Ce travail est rendu possible grâce au soutien de STAR, une initiative de la Fondation Biogen. L'équipe de Lesley qui soutient cette initiative comprend des professeurs et du personnel du Lesley STEAM Learning Lab, Science in Education, le Center for Mathematics Achievement et d'autres entités connexes de l'Université Lesley.départements et programmes.

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    6 commentaires

    0
    faire2beaucoup

    il y a 5 mois

    Très bien ! Si cela ne vous dérange pas que je demande, est-ce un atelier que vous avez écrit et animé ou auquel vous avez assisté ?

    0
    Goldowsky

    Répondre il y a 5 mois

    C'est un atelier que nous avons développé. Il a été conçu à l'origine pour les programmes pour les jeunes de Cambridge, pendant la pandémie, nous avons donc essayé d'en faire quelque chose qui pourrait être enseigné en ligne. Il s'inspire de mon travail et de mes collègues du laboratoire Lesley STEAM.

    0
    Goldowsky

    Répondre il y a 5 mois

    Merci pour votre commentaire ! Si vous avez des étudiants qui travaillent sur ce projet
    n'hésitez pas à poster quelques images de leur travail en utilisant le bouton "Je l'ai fait ! à la fin. C'est toujours agréable de voir ce que les gens font avec les idées !

    0
    KrishFire2

    il y a 5 mois

    Travail incroyable

    0
    Goldowsky

    Répondre il y a 5 mois

    Merci pour votre commentaire ! Si vous avez des étudiants qui travaillent sur ce projet, n'hésitez pas à publier des images de leur travail en utilisant le bouton « Je l'ai fait ! À la fin. C'est toujours agréable de voir ce que les gens font avec les idées !