设 计 编 号 01-173 题 目 奇 妙 的 化 学 溶 洞 原 料 磷 酸 三 钠 ( 晶 体 ) 三 氯 化 铁 ( 晶 体 ) 氯 化 铜 ( 晶 体 ) 胆 矾 ( 晶 体 ) 明 矾 ( 晶 体 ) 硫 酸 镁 ( 晶 体 ) 蒸 馏 水 等 仪 器 设 备 标 本 瓶 或 一 次 性 透 明 水 杯 或 烧 杯 EPE 珍 珠 棉 泡 沫 粗 铜 丝 塑 料 吸 管 美 工 刀 直 尺 胶 水 牙 签 镊 子 塑 料 烧 杯 (1000mL) 玻 璃 棒 药 匙 等 原 理 采 用 水 中 花 园 的 形 成 过 程 原 理 5% 磷 酸 三 钠 溶 液 能 与 多 种 晶 体 盐 表 面 形 成 具 有 半 透 膜 性 质 的 难 溶 盐, 将 晶 体 放 在 瓶 中 生 长 液 的 顶 端, 在 重 力 的 作 用 下 使 晶 体 表 面 的 难 溶 盐 从 上 往 下 生 长 操 作 步 骤 1 将 配 制 好 的 5% 磷 酸 三 钠 溶 液 倒 入 标 本 瓶 内 静 置, 备 用 2 将 固 定 有 晶 体 的 支 架, 轻 轻 放 在 步 骤 1 标 本 瓶 的 液 面 上 方, 观 察 奇 妙 的 实 验 现 象 注 : 晶 体 固 定 方 式 多 种, 仪 器 为 : 标 本 瓶 烧 杯 一 次 性 透 明 塑 料 水 杯 等 实 验 现 象 描 述 晶 体 盐 与 5% 磷 酸 三 钠 溶 液 接 触, 晶 体 表 面 溶 解 液 与 磷 酸 三 钠 溶 液 反 应 生 成 的 难 溶 盐, 沉 积 在 晶 体 表 面 成 为 倒 挂 的 钟 乳 石 顶 天 立 地 的 石 柱 石 笋 几 分 钟 能 观 察 到 奇 妙 无 比 的 实 验 现 象 1 三 氯 化 铁 晶 体 在 5% 磷 酸 三 钠 溶 液 中 的 生 长 过 程 照 片 : 2 三 氯 化 铁 晶 体 明 矾 晶 体 氯 化 铜 和 硫 酸 镁 混 合 晶 体, 在 5% 磷 酸 三 钠 溶 液 中 的 生 长 过 程 照 片 : 1
实 验 结 果 选 用 多 种 晶 体 盐 在 不 同 磷 酸 三 钠 溶 液 中 进 行 生 长 快 慢 探 究, 最 后 确 定 磷 酸 三 钠 溶 液 的 最 佳 浓 度 为 5% 左 右 本 实 验 方 案 提 供 了 多 种 实 验 装 置 供 大 家 选 用, 让 师 生 有 更 多 的 机 会 体 验 钟 乳 石 石 柱 和 石 笋 的 形 成 过 程 注 意 事 项 及 其 他 1 实 验 装 置 设 计 巧 妙, 实 验 现 象 千 姿 百 态, 有 利 于 激 发 中 小 学 学 生 学 习 化 学 的 兴 趣, 让 学 生 更 加 热 爱 化 学, 热 爱 大 自 然 2 石 头 悬 挂 在 生 长 液 的 顶 部, 有 的 只 需 几 秒 钟 就 能 长 出 五 彩 缤 纷 的 钟 乳 石, 几 分 钟 就 能 形 成 顶 天 立 地 的 石 柱, 石 头 的 生 长 速 度 极 其 迅 速 3 此 实 验 既 安 全 又 简 单, 实 验 材 料 很 容 易 找 到, 并 且 节 约 试 剂, 降 低 了 实 验 成 本 4 该 实 验 设 计 具 有 可 操 作 性 和 重 复 性, 绿 色 环 保 和 节 约 资 源 5 可 批 量 生 产 教 师 演 示 用 ( 大 型 装 置 ) 和 学 生 科 学 探 究 用 ( 微 型 装 置 ) 的 两 种 教 具, 还 可 批 量 生 产 多 种 一 定 规 格 大 小 的 晶 体 盐, 具 有 推 广 价 值 九 添 加 相 关 实 验 附 件 : 1 实 验 装 置 及 晶 体 固 定 支 架 的 制 作 说 明 方 法 一 : 将 粗 铜 丝 绕 成 螺 旋 漏 斗 型, 固 定 在 EPE 珍 珠 棉 泡 沫 上, 晶 体 盐 放 入 铜 丝 漏 斗 型 内, 放 在 相 应 的 生 长 瓶 或 生 长 杯 上 铜 丝 间 的 距 离 可 以 调 节, 因 此 这 种 装 置 可 以 固 定 大 晶 体 和 小 晶 体 在 如 下 图 所 示 方 法 二 : 在 一 次 性 巴 斯 德 塑 料 吸 管 上 用 打 孔 器 打 若 干 个 小 孔, 剪 去 细 管 部 分 选 取 与 容 器 上 口 匹 配 的 EPE 珍 珠 棉 泡 沫 一 块, 用 打 孔 器 打 若 干 个 与 前 面 塑 料 吸 管 匹 配 的 孔, 孔 与 孔 之 间 的 距 离 可 以 任 意 排 列, 然 后 将 有 孔 的 塑 料 吸 管 嵌 入 EPE 珍 珠 棉 泡 沫 上 将 晶 体 盐 放 入 带 泡 沫 的 塑 料 吸 管 内, 备 用 这 种 装 置 一 般 用 于 固 定 小 晶 体, 如 氯 化 铜 晶 体 硫 酸 镁 晶 体 等 如 下 图 所 示 2
方 法 三 : 将 薄 泡 沫 板 加 工 成 与 盛 装 生 长 液 容 器 上 口 匹 配 的 小 方 块, 在 小 方 块 泡 沫 的 一 面 涂 上 少 量 胶 水, 将 取 一 药 匙 小 晶 体 盐 ( 或 几 种 盐 ) 与 胶 水 混 合, 小 方 块 泡 沫 翻 转 时 晶 体 盐 不 下 落 为 最 佳 如 下 图 所 示 2 生 长 液 的 配 制 根 据 生 长 液 的 需 用 量 进 行 配 制, 称 取 120g 磷 酸 三 钠 晶 体 于 1000 ml 的 塑 料 烧 杯 中, 加 蒸 馏 水 溶 解, 稀 释 至 1000mL, 约 为 5% 磷 酸 三 钠 溶 液 3 几 种 晶 体 盐 在 不 同 实 验 装 置 5% 磷 酸 三 钠 生 长 液 中 的 生 长 过 程 照 片 3
4 设 计 意 图 由 于 远 古 时 期 的 地 壳 运 动, 大 自 然 形 成 了 千 姿 百 态 的 世 界 溶 洞 奇 观 畅 游 世 界 各 地 溶 洞 景 观, 感 受 宇 宙 万 物 的 斗 转 星 移, 岁 月 的 轮 回 与 变 迁, 一 物 一 景, 如 雕 如 缕, 如 诗 如 画, 形 态 各 异, 顶 天 立 地, 顶 天 不 立 地 有 的 只 可 意 会 不 可 言 传, 就 像 读 到 一 首 首 优 美 的 历 史 长 诗, 也 像 欣 赏 到 一 幅 幅 立 体 的 美 丽 的 历 史 画 卷 石 头 能 生 长, 不 能 不 说 是 神 奇 的, 但 人 们 又 怎 能 感 到 或 觉 察 到 钟 乳 石 和 石 笋 的 发 育 生 长 呢? 它 的 成 长 过 程 相 当 缓 慢, 时 间 相 当 漫 长, 正 是 洞 中 长 一 点, 世 上 已 千 年, 人 非 神 仙, 要 说 能 看 见 钟 乳 石 和 石 笋 在 生 长, 乃 天 方 夜 谭 ( 冀 教 版 ) 五 年 级 科 学 下 册 溶 洞 里 的 钟 乳 石, 在 教 学 条 件 好 的 学 校, 老 师 利 用 多 媒 体 展 示 钟 乳 石 景 观 的 照 片 和 视 频 有 的 老 师 也 按 教 材 要 求 安 排 了 自 制 钟 乳 石 的 科 学 探 究 活 动, 该 模 拟 实 4
验 所 用 的 实 验 时 间 大 约 一 周 这 样 的 实 验, 老 师 无 法 在 课 堂 上 演 示, 而 学 生 在 家 进 行 探 究 活 动, 由 于 时 间 太 长, 实 验 条 件 的 限 制, 学 生 很 难 坚 持, 因 此 在 家 自 主 探 究 活 动 也 就 变 成 一 句 空 话 有 的 商 家 已 看 到 了 商 机, 研 制 了 神 奇 的 水 中 花 园 在 西 安 奇 趣 百 货 进 行 销 售, 该 商 品 其 他 名 称 为 : 会 变 化 的 神 奇 石 头 魔 术 生 长 石 头 等 彩 色 的 小 石 头 放 入 杯 中 3 分 钟 左 右 后 就 会 开 始 生 长, 大 约 2 小 时 左 右 生 长 完 成 城 市 学 生 家 长 只 需 5 元 就 能 买 到 心 怡 的 实 验 材 料, 完 成 水 中 花 园 趣 味 化 学 实 验 这 些 商 品 对 小 学 生 很 有 吸 引 力, 石 头 的 生 长 方 向 都 是 从 杯 底 往 上 生 长 的 水 中 花 园 的 生 长 液 为 大 于 15%Na 2 SiO 3 溶 液, 溶 液 浓 度 大,Na 2 SiO 3 用 量 大, 成 本 高 用 水 中 花 园 的 形 成 原 理, 我 们 能 否 让 石 头 往 下 生 长, 以 模 拟 大 自 然 的 溶 洞 中 钟 乳 石 石 柱 和 石 笋 形 成 过 程 呢? 鲁 科 版 高 一 化 学 必 修 1 第 三 章 第 一 节 碳 的 多 样 性, 已 有 模 拟 溶 洞 的 形 成 的 活 动 探 究 内 容 课 堂 教 学 时 间 每 节 课 只 有 40 分 钟, 因 此 模 拟 实 验 时 间 越 短 越 好, 那 我 们 能 否 用 化 学 实 验 的 方 法 来 5
快 速 模 拟, 以 观 察 石 头 奇 妙 的 生 长 过 程 呢? 大 自 然 创 造 了 奇 迹, 我 们 就 应 该 有 办 法 模 拟 实 现 它 生 长 的 奇 妙 过 程 我 们 通 过 大 量 的 实 验 研 究, 寻 找 实 验 成 功 的 最 佳 条 件, 达 到 了 预 期 的 效 果 我 们 设 计 的 趣 味 化 学 实 验, 有 的 彩 色 晶 体 放 入 杯 中, 只 需 几 秒 钟 就 会 开 始 生 长, 几 分 钟 就 能 从 钟 乳 石 快 速 生 长 为 顶 天 立 地 的 石 柱 我 们 设 计 的 趣 味 实 验 形 成 石 笋 石 柱 和 钟 乳 石 非 常 快, 采 用 磷 酸 三 钠 溶 液 为 生 长 液, 溶 液 浓 度 低, 药 品 用 量 少, 对 玻 璃 仪 器 腐 蚀 小 该 化 学 实 验 效 果 直 观 明 显, 趣 味 性 强, 具 有 一 定 的 观 赏 性 实 验 装 置 设 计 简 单 新 颖, 材 料 易 得, 操 作 性 强 因 此 该 趣 味 实 验 适 用 于 教 师 课 堂 演 示 和 学 生 进 行 科 学 探 究 活 动, 观 众 通 过 亲 身 体 验, 欣 赏 奇 妙 的 实 验 现 象, 体 现 了 触 摸 化 学 感 受 魅 力 的 活 动 主 题, 奇 妙 的 化 学 实 验 创 造 了 奇 迹, 世 界 也 因 化 学 而 精 彩 5 奇 妙 的 化 学 溶 洞 趣 味 实 验 优 点 1 实 验 装 置 设 计 巧 妙, 实 验 现 象 千 姿 百 态, 有 利 于 激 发 中 小 学 学 生 学 习 化 学 的 兴 趣, 让 学 生 更 加 热 爱 化 学, 热 爱 大 自 然 2 石 头 悬 挂 在 生 长 液 的 顶 部, 有 的 只 需 几 秒 钟 就 能 长 出 五 彩 缤 纷 的 钟 乳 石, 几 分 钟 就 能 形 成 顶 天 立 地 的 石 柱, 石 头 的 生 长 速 度 极 其 迅 速 3 此 实 验 既 安 全 又 简 单, 实 验 材 料 很 容 易 找 到, 并 且 节 约 试 剂, 降 低 了 实 验 成 本 4 该 实 验 设 计 具 有 可 操 作 性 和 重 复 性, 绿 色 环 保 和 节 约 资 源 5 可 批 量 生 产 教 师 演 示 用 ( 大 型 装 置 ) 和 学 生 科 学 探 究 用 ( 微 型 装 置 ) 的 两 种 教 具, 还 可 批 量 生 产 多 种 一 定 规 格 大 小 的 晶 体 盐, 具 有 推 广 价 值 6 实 验 活 动 三 步 曲 小 组 成 员 分 工 情 况 : 1 夏 思 敏 主 要 负 责 演 示 和 讲 解 大 型 容 器 的 实 验 方 法, 以 及 奇 妙 的 实 验 过 程 和 现 象 2 并 用 笔 记 本 电 脑 循 环 播 放 实 验 过 程 的 视 频 ( 视 频 中 插 入 了 千 姿 百 态 的 大 自 然 溶 洞 奇 观 ) 3 吴 桂 英 夏 年 利 负 责 指 导 观 众 动 手 实 验 在 演 示 桌 上 放 置 多 种 实 验 装 置 及 效 果 的 图 片 和 实 验 操 作 步 骤, 听 过 讲 解 和 观 看 过 视 频 的 观 众, 按 提 供 的 资 料 和 实 验 用 品 自 己 动 手 完 成 实 验 过 程, 从 中 体 验 化 学 的 神 奇 6
设 计 编 号 02-38 题 目 能 自 动 升 降 的 水 -- 钠 与 水 反 应 实 验 趣 味 设 计 原 料 广 口 瓶 软 塑 料 瓶 ( 容 积 比 广 口 瓶 稍 小 ) 橡 胶 塞 玻 璃 管 直 形 活 塞 止 水 夹 钢 针 火 柴 金 属 钠 CO2 NaOH 稀 溶 液 仪 器 设 备 仪 器 制 作 : 用 带 有 活 塞 的 直 形 玻 璃 管 把 与 广 口 瓶 相 配 套 的 双 孔 橡 胶 塞 和 与 软 塑 料 瓶 相 配 套 的 单 孔 橡 胶 塞 相 连, 在 与 广 口 瓶 相 配 套 的 双 孔 橡 胶 塞 上 连 接 一 带 有 止 水 夹 的 导 气 管, 橡 胶 塞 小 端 插 入 一 根 钢 针, 按 图 1 所 示 装 配 仪 器 原 理 氢 氧 化 钠 溶 液 能 吸 收 二 氧 化 碳 气 体, 造 成 负 压, 使 软 塑 料 瓶 里 的 水 被 吸 入 广 口 瓶 中 ; 广 口 瓶 内 的 金 属 钠 能 跟 水 反 应, 放 出 氢 气, 流 入 广 口 瓶 内 的 水 又 被 压 回 塑 料 瓶 中 操 作 步 骤 (1) 首 先 检 查 装 置 的 气 密 性 完 好 后, 在 广 口 瓶 内 用 排 气 法 收 集 满 一 瓶 二 氧 化 碳 气 体, 在 软 塑 料 瓶 内 装 满 一 瓶 NaOH 稀 溶 液 取 一 小 块 金 属 钠, 用 滤 纸 吸 干 煤 油, 扎 在 橡 胶 塞 上 的 钢 针 上 再 按 图 1 所 示 组 装 仪 器, 此 时 活 塞 和 止 水 夹 均 处 于 关 闭 状 态 (2) 打 开 活 塞 开 关, 轻 轻 挤 压 塑 料 瓶 后 立 即 放 手, 塑 料 瓶 内 的 液 体 立 即 被 吸 入 广 口 瓶 中, 同 时 软 塑 料 瓶 逐 渐 收 缩 而 瘪 进 去 (3) 不 久, 当 广 口 瓶 内 液 体 上 升 到 与 钢 针 上 的 钠 接 触 时 ( 如 不 能 接 触, 可 用 手 轻 轻 摇 动 装 置 ), 钠 脱 离 钢 针 立 即 与 水 发 生 激 烈 的 反 应, 并 产 生 大 量 的 氢 气, 广 口 瓶 内 的 压 强 增 大, 广 口 瓶 内 的 液 体 又 被 压 入 上 面 的 塑 料 瓶 中, 变 瘪 的 塑 料 瓶 逐 渐 复 原 同 时 可 以 看 到, 钠 熔 化 成 银 白 色 的 小 球 浮 在 水 面 上 四 处 游 动, 直 至 完 全 消 失 反 应 完 后, 集 气 瓶 中 收 集 有 一 定 量 的 气 体 (4) 打 开 止 水 夹, 轻 轻 挤 压 塑 料 瓶 调 节 气 体 流 速, 同 时 点 燃 从 导 管 尖 嘴 口 逸 出 的 气 体, 可 以 看 到 气 体 安 静 地 燃 烧, 拉 出 长 长 的 火 焰 ( 如 图 2 所 示 ) 实 验 现 象 描 述 7
(1) 水 的 自 动 升 降 : 按 图 1 所 示 组 装 仪 器 后, 打 开 活 塞 开 关, 由 于 氢 氧 化 钠 溶 液 能 吸 收 二 氧 化 碳 气 体, 造 成 负 压, 使 软 塑 料 瓶 里 的 水 被 吸 入 广 口 瓶 中, 软 塑 料 瓶 逐 渐 收 缩 而 瘪 进 去 ; 当 流 入 广 口 瓶 内 的 液 体 跟 金 属 钠 接 触 后, 钠 与 水 反 应 放 出 氢 气, 使 广 口 瓶 的 内 压 增 加, 流 入 广 口 瓶 内 的 水 又 被 压 回 塑 料 瓶 中 (2) 气 体 的 燃 烧 : 待 钠 与 水 的 反 应 完 成 后, 打 开 止 水 夹, 轻 轻 挤 压 塑 料 瓶 调 节 气 体 流 速, 同 时 点 燃 从 导 管 尖 嘴 口 逸 出 的 气 体, 可 以 看 到 气 体 安 静 地 燃 烧, 拉 出 长 长 的 火 焰 ( 如 图 2 所 示 ) 实 验 结 果 (1) 本 实 验 设 计 融 合 了 化 学 知 识 和 物 理 知 识, 将 二 氧 化 碳 与 氢 氧 化 钠 溶 液 反 应, 钠 与 水 的 反 应 气 体 的 吸 收 气 体 的 产 生 液 体 的 升 降 氢 气 的 燃 烧 集 于 一 体 进 行 了 演 示, 不 仅 现 象 明 显, 还 能 启 发 学 生 思 考 产 生 现 象 的 原 因 实 验 新 颖, 趣 味 性 浓, 能 激 发 学 生 的 兴 趣, 活 跃 学 生 的 思 维 (2) 实 验 操 作 安 全 可 靠, 成 功 率 高 因 整 个 装 置 已 处 于 无 氧 状 态, 钠 与 水 反 应 放 热 产 生 的 氢 气 不 会 引 起 爆 炸, 故 实 验 绝 对 安 全 (3) 实 验 装 置 制 作 简 便, 取 材 容 易 注 意 事 项 及 其 他 (1) 必 须 保 证 装 置 的 气 密 性 要 好, 这 是 本 实 验 成 功 的 关 键 (2) 金 属 钠 的 取 用 不 要 太 大 8
设 计 编 号 04-50 题 目 揭 秘 巫 婆 神 汉 的 伎 俩 原 料 钠 酚 酞 溶 液 碘 片 锌 粉 水 杯 石 头 自 制 焰 色 反 应 器 水 硫 酸 铜 的 酒 精 溶 液 仪 器 设 备 原 理 1 钠 与 水 反 应 浮 在 水 面 上, 发 出 嘶 嘶 的 声 音 2Na+2H 2 O=2NaOH+H 2 2 碘 和 铝 在 常 温 下 不 发 生 反 应 加 水 催 化 剂 后, 反 应 便 立 即 发 生 3 铜 的 颜 色 呈 绿 色 操 作 步 骤 1 神 奇 的 水 杯 找 一 个 干 净 的 水 杯, 倒 上 清 水, 双 手 在 杯 子 上 乱 比 划, 口 中 念 念 有 词, 突 然 水 中 出 现 了 少 量 的 鲜 血 这 下 可 不 好 了 妖 魔 鬼 怪 逃 到 水 里 了,, 需 请 大 师 化 解, 大 师 双 手 比 划 时 水 面 上 突 然 出 现 了 一 个 光 亮 的 小 球, 且 不 断 地 四 处 游 动, 并 伴 有 嘶 嘶 声, 水 中 出 现 了 大 量 的 鲜 血, 直 至 最 后 完 全 消 失 2 石 头 生 烟 取 几 块 石 头, 再 取 碘 片 和 锌 的 混 合 物,, 成 小 丘, 在 丘 顶 上 压 一 小 坑 往 小 坑 内 滴 1~2 滴 水 碘 和 铝 立 即 发 生 剧 烈 反 应, 产 生 浓 厚 的 烟 雾 3 火 烧 厉 鬼 大 师 口 中 念 念 有 词, 请 出 收 妖 神 水, 对 着 火 焰 一 喷, 绿 妖 被 烧 死 4 现 场 揭 秘 警 察 进 门 捉 住 道 士, 现 场 揭 秘 实 验 现 象 描 述 道 士 依 次 表 演 水 鬼 被 杀 嘶 叫 流 血 妖 魔 逃 入 石 头 中 冒 烟 妖 魔 鬼 怪 在 神 水 作 用 下 被 烧 死 警 察 利 用 化 学 知 识 一 一 揭 秘 实 验 结 果 注 意 事 项 及 其 他 1 钠 块 取 绿 豆 大 小 2 喷 CuSO 4 的 酒 精 溶 液 时 朝 酒 精 灯 火 焰 的 斜 上 方 化 学 情 景 剧 揭 秘 巫 婆 神 汉 的 伎 俩 作 者 : 徐 华 尚 升 左 强 梁 高 亮 李 硕 单 位 : 当 阳 市 第 一 高 级 中 学 时 间 : 2011-5-18 老 妇 人 :( 咳 嗽, 显 出 悲 凉 的 表 情 ) 唉 -, 我 的 命 怎 么 这 么 苦 啊, 染 了 一 身 怪 病, 整 天 腰 酸 背 痛, 浑 身 没 一 点 力 气 这 到 底 是 造 的 什 么 孽 啊?( 道 士 及 徒 儿 上 场 ) 徒 儿 :( 虚 弱 ) 师 傅 啊, 都 一 整 天 没 吃 饭 了, 这 年 头 杀 妖 除 魔 的 生 意 也 太 不 好 做 啦 道 士 : 徒 儿 莫 慌, 面 包 总 会 有 的 现 在 的 人 是 没 以 前 好 骗 了, 不 过 总 有 笨 的 ( 看 到 了 老 妇 人 眼 睛 一 亮, 拍 拍 徒 儿 ), 徒 儿, 有 饭 吃 有 钱 赚 啰, 跟 我 来!( 走 到 老 妇 人 面 前 ) 道 士 : 哎 呀, 这 位 老 婆 婆, 我 看 你 印 堂 发 黑, 精 神 恍 惚, 该 不 会 是 得 了 什 么 怪 病 吧? 老 妇 人 :( 吃 惊 ) 大 师 你 怎 么 知 道 的? 道 士 : 你 身 上 有 一 股 很 重 的 妖 气, 依 贫 道 看 你 家 里 来 了 位 不 速 之 客 老 妇 人 :( 惊 慌 ) 这, 这 可 怎 么 办? 徒 儿 : 老 婆 婆, 算 你 运 气 好, 你 今 天 可 是 遇 上 高 人 啦, 我 师 傅 神 通 广 大 可 以 帮 你 老 妇 人 : 大 师 你 一 定 要 帮 帮 我, 要 多 少 钱 都 可 以!( 道 士 口 中 念 念 有 词, 在 老 婆 婆 家 里 走 来 走 去 ) 老 妇 人 :( 咳 嗽 捶 胸 ) 端 起 水 杯 准 备 喝 水 徒 儿 :( 大 叫 ) 老 婆 婆, 这 水 喝 不 得! 老 妇 人 :( 停 住 手, 看 水 杯 ) 怎 么 了? 道 士 :( 装 模 作 样 ) 嗯, 徒 儿 好 眼 力 老 婆 婆 这 水 确 实 喝 不 得, 你 家 的 那 位 不 速 之 客 就 藏 在 这 杯 水 里 看 我 来 收 拾 它 ( 道 士 念 经 打 拳, 徒 弟 偷 偷 向 水 中 放 了 一 小 颗 金 属 钠 ) 老 妇 人 : 啊 呀 呀, 这 水 里 怎 么 冒 出 血 来 了? 徒 儿 :( 得 意 ) 我 师 傅 道 行 高, 你 听 小 鬼 被 我 师 傅 杀 掉 嘶 嘶 直 叫, 流 血 了 9
道 士 : 老 婆 婆, 你 可 以 放 心 了, 这 小 鬼 已 经 被 我 除 掉 了, 我 保 证 明 天 你 的 病 就 好 了 老 妇 人 :( 感 恩 戴 德 ) 谢 谢 大 师, 这 点 薄 礼 请 你 笑 纳 道 士 : 高 高 兴 兴 收 下 ( 徒 儿 趁 老 妇 人 不 注 意 向 一 堆 石 头 中 滴 了 几 滴 水 ) 徒 儿 : 师 傅, 你 看 这 石 头 怎 么 自 己 冒 起 烟 来 了? 道 士 : 老 人 家, 看 来 你 家 还 真 是 ( 发 出 感 慨, 撂 下 半 截 话 ) 老 妇 人 : 大 师, 你 救 救 我 吧, 我 给 你 钱 ( 硬 将 自 己 身 上 的 钱 塞 到 道 士 的 兜 里 )( 徒 儿 点 上 酒 精 灯 ) 道 士 : 好 吧, 徒 儿, 请 出 降 妖 伏 魔 水 ( 在 屋 里 又 是 一 阵 打 拳, 口 中 念 念 有 词 ) 接 过 徒 弟 递 过 来 的 神 水 对 着 酒 精 灯 一 喷 ( 产 生 一 团 团 绿 火 ) 徒 儿 : 原 来 是 个 绿 毛 厉 鬼, 师 傅 烧 死 它! 道 士 : 老 人 家, 这 回 你 可 以 高 枕 无 忧 了, 我 已 经 把 你 家 的 妖 魔 鬼 怪 都 除 尽 了 老 妇 人 :( 喜 ) 太 好 了, 谢 谢 大 师! 谢 谢 大 师!( 道 士 徒 弟 准 备 走 人, 警 察 上 场 ) 警 察 : 站 住! 道 士 : 难 道 警 察 也 想 请 我 们 捉 鬼? 警 察 : 我 不 捉 鬼, 我 要 抓 人! 我 已 经 跟 踪 你 们 两 个 很 久 了, 跟 我 到 警 察 局 去! 老 妇 人 : 警 察 先 生, 他 们 可 是 活 菩 萨 呀, 他 们 在 帮 我 除 妖 治 病 啊 警 察 : 老 人 家, 你 受 骗 了 哪 里 来 的 什 么 妖 魔 鬼 怪, 这 些 都 是 他 们 的 骗 术 茶 杯 里 的 不 是 血, 是 他 们 趁 你 不 注 意 放 了 金 属 钠, 生 成 了 氢 氧 化 钠 使 酚 酞 溶 液 变 成 了 红 色 冒 烟 的 是 他 们 放 在 石 头 中 的 碘 和 锌, 在 水 的 作 用 下 发 生 化 学 反 应 生 成 了 烟 所 谓 的 神 水 实 际 上 是 硫 酸 铜 的 酒 精 溶 液 也 没 什 么 绿 毛 鬼, 是 硫 酸 铜 的 焰 色 呈 绿 色 这 些 都 是 最 基 本 的 化 学 知 识 啊 老 妇 人 : 原 来 是 这 样, 谢 谢 你 帮 我 揭 开 了 骗 局 警 察 : 我 们 要 运 用 已 有 的 化 学 知 识 来 破 除 各 种 封 建 迷 信, 崇 尚 科 学, 远 离 愚 昧 让 我 们 共 同 努 力 让 骗 子 无 处 藏 身 齐 : 谢 谢 大 家 10
设 计 编 号 05-159 题 目 魔 力 酒 吧 原 料 1 碳 酸 钠 饱 和 溶 液 酚 酞 试 剂 2 10%FeCl 3 溶 液 10%KSCN 溶 液 3 醋 酸 钠 过 饱 和 溶 液 4 玻 璃 水 槽 硅 酸 钠 (Na 2 SiO 3 ) 钴 铁 铜 镍 和 铅 的 氯 化 物, 铝 铁 铜 和 镍 的 硫 酸 盐, 钴 铁 铜 和 镍 的 硝 酸 盐 5 重 铬 酸 铵 镁 条 6 氯 化 钴 稀 溶 液 实 验 仪 器 设 备 容 器 等 用 具 : 仪 器 : 100ml 200ml 500m 玻 璃 杯 玻 璃 棒 毛 笔 泥 沙 若 干 等 实 验 原 理 : 1 喷 雾 作 画 实 验 原 理 : 碱 遇 酚 酞 变 红 2 幻 变 酒 : 实 验 原 理 : 氯 化 铁 (FeCl3) 溶 液 与 硫 氰 化 钾 (KSCN) 溶 液 显 酒 红 色 3 造 冰 新 法 : 实 验 原 理 : 过 饱 和 溶 液 不 稳 定, 当 往 溶 液 中 加 入 一 小 块 溶 质 晶 体, 即 能 引 起 过 饱 和 溶 液 中 溶 质 的 结 晶 4 水 中 花 园 : 实 验 原 理 : 金 属 盐 与 硅 酸 钠 反 应, 生 成 不 同 颜 色 的 金 属 硅 酸 盐 胶 体, 在 固 体 液 体 的 接 触 面 形 成 半 透 膜, 由 于 渗 透 压 的 关 系, 水 不 断 渗 入 膜 内, 胀 破 半 透 膜 使 盐 又 与 硅 酸 钠 接 触, 生 成 新 的 胶 状 金 属 硅 酸 盐 反 复 渗 透, 硅 酸 盐 生 成 芽 状 或 树 枝 状 5 海 底 火 山 爆 发 : 实 验 原 理 : 重 铬 酸 铵 受 热 分 解 是 强 烈 的 放 热 反 应, 并 且 产 生 的 大 量 的 氮 气 6 火 填 支 票 : 实 验 原 理 : 氯 化 钴 稀 溶 液 呈 淡 红 色, 写 在 纸 上 干 后 看 不 到 颜 色 当 其 受 热 时, 水 合 氯 化 钴 就 失 水 变 为 亮 绿 色 的 无 水 氯 化 钴 四 详 细 操 作 步 骤 : 剧 情 介 绍 : 地 点 : 酒 吧 时 间 :2011 年 夏 下 午 魔 力 酒 吧 人 物 : 服 务 员 男, 二 十 出 头, 工 作 多 年, 对 酒 吧 工 作 熟 悉 客 人 李 冰, 男, 新 顾 客 老 板 女 第 一 幕 [ 幕 起 : 魔 力 酒 吧 是 老 牌 门 店, 服 务 生 每 天 都 一 样 热 情 迎 客 老 顾 客 在 酒 吧 里, 边 品 酒 边 畅 聊, 有 说 有 笑 李 冰 正 路 过 魔 力 酒 吧, 酷 暑 难 熬, 正 想 找 个 地 方 歇 歇, 顺 便 解 解 渴 ] 服 务 员 :Hi, 您 好, 请 问 需 要 点 什 么? 李 冰 : 咦? 这 什 么 酒 吧 啊? 11
服 务 员 :( 用 抹 布 擦 擦 招 牌 ) 这 是 魔 力 酒 吧! 显 色 反 应 李 冰 :( 点 点 头 ) 哇, 好 神 奇 啊! 服 务 员 : 要 不 来 杯 啤 酒? 李 冰 : 有 红 酒 吗? 给 我 杯 红 酒 吧! 服 务 员 : 好 吧, 请 稍 等 先 生, 您 的 啤 酒, 请 慢 用! 李 冰 : 谢 谢! 诶, 不 对 啊, 我 要 的 是 红 酒 服 务 员 : 不 好 意 思, 请 稍 等 幻 变 酒 先 生, 红 酒 好 了 ( 过 一 会 儿 ) 李 冰 : 服 务 员, 加 冰 块 服 务 员 : 好 的, 请 稍 等 造 冰 新 法 先 生, 冰 来 了 李 冰 : 还 不 错 啊! 12
第 二 幕 李 冰 一 边 品 酒, 一 边 看 新 闻 ( 虚 拟 电 视 新 闻 ) 新 闻 主 持 人 : 日 本, 一 个 美 丽 的 国 度, 四 面 环 海, 有 着 丰 富 的 海 底 资 源, 美 丽 的 海 底 世 界, 吸 引 了 无 数 的 游 客 前 往 观 赏 ( 虚 拟 电 视 画 面 呈 现 地 震 前 日 本 美 丽 画 面 ) 水 中 花 园 然 而, 就 在 三 月 十 一 号, 日 本 发 生 了 大 地 震, 地 震 撕 裂 原 来 面 孔, 海 啸 袭 击, 火 山 汹 涌 海 底 火 山 爆 发 13
李 冰 : 哎, 今 年 真 是 多 灾 多 难 的 一 年 啊! 第 三 幕 李 冰 将 要 离 开 酒 吧, 到 柜 台 结 账 李 冰 : 老 板, 埋 单 老 板 : 您 好, 总 共 100 元 李 冰 : 支 票 可 以 么? 老 板 : 嗯, 可 以 先 生, 给 你 笔 李 冰 : 谢 谢, 我 不 用 笔 ( 将 支 票 递 给 服 务 员 ) 火 填 支 票 老 板 : 先 生 慢 走, 欢 迎 下 次 光 临 ( 谢 幕 ) 注 : 1 喷 雾 作 画 实 验 步 骤 :1. 用 毛 笔 蘸 酚 酞 溶 液 在 白 纸 上 写 上 魔 力 二 字 ; 2. 把 纸 晾 干, 钉 在 木 架 上 ; 14
3. 用 蘸 有 Na 2 CO 3 溶 液 的 抹 布 在 绘 有 图 画 的 白 纸 上 擦 拭, 白 纸 上 显 示 出 魔 力 二 字 2 幻 变 酒 : 实 验 步 骤 : 配 置 10% 的 FeCl 3 溶 液, 置 于 酒 杯 中, 此 时 溶 液 显 黄 绿 色, 酷 似 啤 酒, 滴 加 少 量 无 色 的 10% 的 KSCN 溶 液, 溶 液 迅 速 变 成 酒 红 色, 完 成 啤 酒 到 红 酒 的 转 换 3 造 冰 新 法 : 实 验 步 骤 : 在 60 的 温 度 下 下 配 置 醋 酸 钠 (CH3COONa) 过 饱 和 溶 液, 冷 却 至 室 温, 取 一 支 吸 管, 在 吸 管 内 放 置 一 小 颗 醋 酸 钠 晶 体, 将 吸 管 插 入 到 饱 和 溶 液 中 时, 溶 液 迅 速 析 出 晶 体, 看 起 来 与 冰 无 异 4 水 中 花 园 : 实 验 步 骤 : 将 硅 酸 钠 (Na2SiO3) 溶 于 水 中 制 成 溶 质 质 量 分 数 为 40% 的 水 玻 璃, 轻 轻 将 盐 的 晶 粒, 钴 铁 铜 镍 和 铅 的 氯 化 物, 铝 铁 铜 和 镍 的 硫 酸 盐, 钴 铁 铜 和 镍 的 硝 酸 盐, 加 入 到 水 玻 ` 璃 中, 五 彩 缤 纷 的 花 就 慢 慢 地 生 长 起 来 了 5 海 底 火 山 爆 发 : 实 验 步 骤 : 将 泥 沙 堆 成 火 山 状, 做 2 个 火 山 口, 内 各 埋 一 只 100ml 烧 杯, 每 只 烧 杯 里 放 几 药 匙 研 磨 过 的 重 铬 酸 铵, 插 上 镁 条, 将 镁 条 点 燃, 镁 条 烧 热 放 出 大 量 的 热, 重 铬 酸 铵 受 热 分 解, 火 山 口 立 即 喷 出 火 焰 以 及 大 量 绿 色 的 三 氧 化 二 铬 粉 末, 类 似 于 火 山 灰, 现 象 十 分 逼 真 6 火 填 支 票 : 实 验 步 骤 : 用 蘸 有 氯 化 钴 稀 溶 液 的 笔 填 写 仿 真 支 票, 晾 干 后 看 起 来 仍 然 像 空 白 支 票, 将 支 票 放 在 火 上 烘 烤, 之 前 所 写 的 字 慢 慢 显 现 出 亮 绿 色 五 实 验 结 果 1. 剧 情 中 所 涉 及 的 实 验 均 能 在 所 设 置 情 景 中 完 成, 并 能 呈 现 精 彩 的 实 验 现 象 ; 2. 魔 力 酒 吧 意 在 运 用 所 学 化 学 知 识, 设 计 相 关 趣 味 化 学 实 验 方 案, 将 其 运 用 到 剧 情 中, 形 成 了 变 幻 莫 测 的 情 景, 颇 具 趣 味 ; 六 注 意 事 项 及 其 他 : 实 验 药 品 及 道 具 的 准 备 ; 15
设 计 编 号 06-146 题 目 魔 术 时 代 趣 味 实 验 设 计 原 料 30%H2O2 溶 液 (AR) FeCl3 固 体 (AR) 凡 士 林 仪 器 设 备 自 制 魔 术 花 自 制 花 盆 自 制 风 车 铁 架 台 ( 带 夹 子 ) 升 降 台 10ml 量 筒 抽 滤 瓶 乳 胶 管 止 水 夹 原 理 1 H2O2=H2O+O2 ( 绿 色 化 学 ) 2 魔 术 花 内 发 生 上 述 反 应 使 得 魔 术 花 开 放, 化 学 能 转 化 为 机 械 能, 魔 术 花 谢 时 储 存 在 花 里 的 气 体 放 出 推 动 风 车 转 动, 风 能 转 化 为 机 械 能 操 作 步 骤 1 制 作 风 车 ( 需 要 一 个 图 钉 一 张 4cm*4cm 的 蓝 色 防 水 纸 一 把 剪 刀 ) 2 自 制 花 盆 ( 将 华 师 校 徽 校 训 图 片 化 学 年 logo 趣 味 实 验 名 称 放 入 一 张 word 中 彩 打, 然 后 用 剪 刀 裁 剪 后 将 它 们 粘 贴 到 爆 米 花 盒 子 上 ) 3 自 制 魔 术 花 ( 需 要 一 个 气 球 一 个 空 气 冷 凝 管 一 张 防 水 纸 剪 刀 ) 4 按 下 图 搭 建 好 装 置 5 往 上 图 中 的 容 器 中 加 入 10ml30%H2O2 溶 液, 再 用 玻 璃 棒 蘸 取 少 量 的 饱 和 FeCl3 溶 液 加 入 其 中, 迅 速 植 入 魔 术 花 并 固 定, 魔 术 花 慢 慢 开 放, 待 魔 术 花 不 再 长 大, 打 开 容 器 侧 口 乳 胶 管 上 的 止 水 夹, 乳 胶 管 对 准 风 车, 风 车 转 动 实 验 现 象 描 述 实 验 结 果 注 意 事 项 及 其 他 1 30%H2O2 溶 液 饱 和 FeCl3 溶 液 不 要 加 入 过 多 ; 2 反 应 完 毕 后 待 装 置 冷 却 后 在 拆 卸 ( 以 防 烫 手 ); 3 选 择 容 积 大 的 气 球 ; 八 其 它 郑 重 声 明 : 魔 术 时 代 完 全 是 自 主 设 计 创 作 的, 没 有 丝 毫 抄 袭, 也 没 有 参 考 网 络 上 的 任 何 趣 味 实 验 作 品 魔 术 时 代 的 设 计 理 念 是 绿 色 环 保 循 环 再 利 用, 所 以 我 们 选 择 药 品 为 绿 色 化 学 品 :H2O2, 同 时 我 们 并 没 有 空 想 设 计 实 验, 而 是 在 实 验 室 亲 自 验 证 了 实 验 的 安 全 性 以 及 可 行 性, 实 验 结 果 完 全 符 合 我 们 的 预 想 16
设 计 编 号 07-59 题 目 神 奇 的 玻 璃 棒 原 料 98.3% 浓 硫 酸 高 锰 酸 钾 晶 体 碳 酸 锂 硫 酸 铜 玻 璃 棒 酒 精 灯 仪 器 设 备 原 理 1 高 锰 酸 钾 是 强 氧 化 剂, 在 浓 硫 酸 的 存 在 下 氧 化 能 力 更 强 这 是 因 为 它 们 发 生 反 应 时, 生 成 黑 绿 色 的 强 氧 化 性 油 状 液 体 Mn 2 O 7, 同 时 放 出 大 量 的 热 2KMnO 4 + H 2 SO 4 ( 浓 ) = K 2 SO 4 + H 2 O + Mn 2 O 7 Mn 2 O 7 具 有 极 强 的 氧 化 能 力, 酒 精 与 它 接 触 时, 它 可 以 使 酒 精 蒸 气 氧 化 并 燃 烧, 所 以 酒 精 灯 被 点 燃 2Mn 2 O 7 + C 2 H 5 OH = 4MnO 2 + 3H 2 O + 2CO 2 2 焰 色 反 应 : 某 些 金 属 或 它 们 的 化 合 物 在 灼 烧 时 使 火 焰 呈 现 特 殊 的 颜 色, 本 实 验 用 到 锂 的 焰 色 为 紫 红 色, 铜 的 焰 色 为 绿 色 操 作 步 骤 1 取 三 盏 酒 精 灯, 分 别 剪 去 灯 芯 顶 部 烧 焦 的 部 分, 并 将 其 一 个 灯 芯 用 硫 酸 铜 溶 液 浸 泡 后 晾 干, 另 一 个 用 碳 酸 锂 悬 浊 液 浸 泡 后 晾 干 2 将 少 量 研 得 很 细 的 高 锰 酸 钾 粉 末 放 在 一 块 玻 璃 片 上, 用 蘸 有 少 量 浓 硫 酸 的 玻 璃 棒 去 沾 一 点 高 锰 酸 钾 粉 末, 用 蘸 有 少 量 浓 硫 酸 与 高 锰 酸 钾 的 混 合 物 的 玻 璃 棒 依 次 去 接 触 三 盏 酒 精 灯 的 灯 芯 实 验 现 象 描 述 三 盏 酒 精 灯 均 被 点 燃, 且 火 焰 呈 现 不 同 的 颜 色, 未 做 处 理 的 酒 精 灯 火 焰 呈 淡 蓝 色, 用 硫 酸 铜 溶 液 浸 泡 过 灯 芯 的 酒 精 灯 火 焰 呈 绿 色, 用 碳 酸 锂 悬 浊 液 浸 泡 过 灯 芯 的 酒 精 灯 火 焰 呈 紫 红 色 实 验 结 果 注 意 事 项 及 其 他 1 高 锰 酸 钾 与 浓 硫 酸 要 临 时 调 混 用 量 要 少, 用 后 残 留 物 要 及 时 清 洗 掉 2 酒 精 灯 的 灯 芯 要 剪 平 拉 松 17
设 计 编 号 08-45 参 赛 人 姓 名 温 伟 题 目 五 色 糖 焰 火 原 料 氯 酸 钾, 市 售 白 糖, 碳 酸 锂, 硝 酸 锶, 氯 化 钡, 氯 化 铜, 氯 化 钴,98.3% 浓 硫 酸 仪 器 设 备 滴 管, 药 匙, 滤 纸, 白 铁 皮, 铁 架 台 ( 带 有 铁 圈 ), 坩 埚 实 验 装 置 1cm 21cm 1cm 60 2cm 22cm 原 理 浓 硫 酸 与 白 糖 反 应 时 放 热, 放 出 的 热 量 能 促 进 氯 酸 钾 分 解, 释 放 出 氧 气 氧 气 又 进 一 步 氧 化 糖, 糖 的 氧 化 放 出 大 量 热, 大 到 足 以 使 糖 燃 烧 产 生 火 焰, 金 属 的 盐 混 入 其 中, 糖 的 燃 烧 足 以 使 金 属 离 子 产 生 焰 色 : 锂 : 紫 红 色, 锶 : 洋 红 色, 钡 : 黄 绿 色, 铜 : 绿 色. 钴 : 蓝 色 操 作 步 骤 (1) 取 氯 酸 钾 约 3.0 克, 白 糖 约 3.0 克 分 别 研 细, 将 氯 酸 钾 和 白 糖 混 合 均 匀, 碳 酸 锂, 硝 酸 锶, 氯 化 钡, 氯 化 铜, 氯 化 钴 各 约 0.2 克 (2) 将 氯 酸 钾 和 白 糖 混 合 物 均 匀 平 铺 在 铁 片 凹 槽 内, 将 硝 酸 锶, 氯 化 钡, 氯 化 铜, 氯 化 钴, 碳 酸 锂, 五 小 段 相 邻 均 匀 铺 撒 在 混 合 物 的 上 面, 盖 上 带 有 圆 形 小 孔 的 铁 片 (3) 用 滴 管 将 浓 硫 酸 滴 一 滴 于 混 合 物 起 始 端, 观 察 火 焰 实 验 现 象 描 述 滴 入 硫 酸 后, 混 合 物 迅 速 燃 烧, 两 端 喷 出 红, 紫 红 两 种 条 状 火 焰, 铁 片 的 小 孔 中 发 出 红, 黄, 绿, 蓝, 紫 红 五 色 混 合 焰 色 有 少 量 烟 生 成, 有 甜 性 气 味 反 应 完 成 后 在 凹 槽 内 有 少 许 黑 色 蓬 松 状 物 质 生 成 18
实 验 结 果 反 应 完 成 后 在 凹 槽 内 有 少 许 黑 色 蓬 松 状 物 质 生 成 金 属 离 子 产 生 焰 色 : 锂 : 紫 红 色, 锶 : 洋 红 色, 钡 : 黄 绿 色, 铜 : 绿 色. 钴 : 蓝 色 注 意 事 项 及 其 他 (1) 反 应 过 程 中 有 些 许 烟 生 成, 为 白 糖 不 完 全 燃 烧 生 成, 不 会 产 生 污 染 环 境 的 气 体 (2) 反 应 速 率 的 快 慢 与 白 糖 和 氯 酸 钾 的 颗 粒 的 大 小 有 关, 另 外 与 氯 酸 钾 和 白 糖 的 配 比 有 关, 实 验 时 氯 酸 钾 应 稍 过 量 (3) 反 应 过 程 中 应 让 盐 均 匀 撒 在 混 合 物 上, 不 能 堆 积 过 多, 否 则 可 能 使 火 焰 不 能 保 持 连 续 性 (4) 反 应 结 束 后, 不 应 立 即 清 洗 装 置, 需 冷 却 至 室 温 19
设 计 编 号 09-226 参 赛 人 姓 名 梁 筱 题 目 多 彩 人 生 只 要 争 口 气 原 料 NH 4 Cl( 固 态 ) Ca(OH) 2 ( 固 态 ) 淀 粉 - 碘 化 钾 溶 液 H 2 O 2 鲁 米 诺 溶 液 白 磷 浓 硫 酸 高 锰 酸 钾 NaOH CS 2 Na 2 O 2 FeCl 3 CuSO 4 仪 器 设 备 铁 架 台 试 管 玻 璃 管 烧 杯 酒 精 灯 胶 皮 管 蜡 烛 木 棍 小 铁 球 轨 道 原 理 1. 氨 气 的 制 备 实 验 室, 氨 常 用 铵 盐 与 碱 作 用 特 性 制 备 : 2NH 4 Cl( 固 态 )+ Ca(OH) 2 ( 固 态 )===2NH 3 + CaCl 2 + 2H 2 O Li 3 N + 3H 2 O === 3LiOH + NH 3 氨 气 极 易 溶 于 水, 常 温 常 压 下, 一 体 积 水 能 溶 解 约 700 体 积 氨 气, 但 为 了 使 实 验 现 象 更 明 显, 本 实 验 采 用 稀 盐 酸 做 吸 收 液 当 在 试 管 中 稀 盐 酸 在 外 力 作 用 下 进 入 U 型 管 时, 由 于 压 力 将 稀 盐 酸 压 入 烧 瓶 时, 氨 气 即 被 溶 解 而 产 生 倒 吸,A B C 三 种 溶 液 被 吸 入 烧 瓶 形 成 喷 泉 2. 发 光 变 色 喷 泉 溶 液 A 中 的 H 2 O 2 具 有 氧 化 性 溶 液 B 中 的 鲁 米 诺 是 一 种 发 光 试 剂, 在 碱 性 溶 液 中, 变 成 2 价 负 离 子, 并 可 被 氧 分 子 氧 化 成 一 种 能 产 生 化 学 发 光 现 象 的 中 间 体 在 氧 化 剂 中, 鲁 米 诺 被 转 变 为 激 发 态, 激 发 态 衰 变 为 基 态 并 发 出 荧 光 所 以 在 暗 室 里, 就 会 产 生 耀 眼 的 蓝 色 发 光 喷 泉 如 果 溶 液 中 混 有 适 当 的 荧 光 染 料, 在 鲁 米 诺 本 身 发 光 之 前, 若 鲁 米 诺 中 间 体 可 将 能 量 传 递 给 染 料, 则 可 调 整 发 光 的 颜 色, 例 如, 加 入 曙 红, 会 呈 现 橙 红 色 ; 加 入 靛 蓝, 会 呈 现 蓝 绿 色 [3] 溶 液 C 是 淀 粉 - 碘 化 钾 溶 液, 关 闭 B 溶 液 活 塞, 溶 液 A C 进 入 烧 瓶 形 成 喷 泉,H 2 O 2 具 有 氧 化 性, 与 强 还 原 性 的 KI 发 生 反 应 生 成 I 2,I 2 遇 淀 粉 变 蓝, 形 成 蓝 色 喷 泉 3. 小 球 下 滑 蜡 烛 自 燃 产 生 炮 仗 浓 硫 酸 与 高 锰 酸 钾 反 应 生 成 氧 化 性 很 强 的 七 氧 化 二 锰, 它 和 易 燃 物 如 乙 醇 等 剧 烈 反 应 放 出 大 量 热, 可 将 乙 醇 等 点 燃 白 磷 极 易 自 燃, 用 CS 2 溶 解 白 磷 涂 在 下 滑 轨 道 两 旁 的 蜡 烛 上, 待 CS 2 挥 发 完 全, 遇 到 放 热, 蜡 烛 便 会 自 燃. 在 小 球 下 滑 轨 道 上 涂 上 一 薄 层 浓 硫 酸 与 高 锰 酸 钾 的 混 合 物, 把 小 球 用 乙 醇 浸 过, 轨 道 两 旁 备 好 加 工 好 的 蜡 烛, 蜡 烛 上 方 的 试 管 中 加 入 硝 化 棉, 用 塞 子 塞 好 当 小 球 从 轨 道 滑 下 时, 蜡 烛 自 燃, 试 管 受 热, 管 内 压 力 增 大, 将 塞 子 冲 出, 像 炮 仗 一 样 这 样 小 球 一 路 滑 下, 蜡 烛 也 跟 着 点 燃, 还 伴 随 着 响 声 4. 显 色 反 应 当 小 球 滑 到 轨 道 底 部, 撞 击 杠 杆, 拉 动 试 管, 使 试 管 中 的 稀 盐 酸 进 入 U 型 管, 压 入 烧 瓶, 喷 泉 20
发 生 小 球 滚 落 到 轨 道 下 方 的 盛 满 NaOH 的 圆 盘, 将 NaOH 沿 缺 口 处 压 出, 滴 入 下 方 试 管 中, 产 生 显 色 反 应 :NaOH 能 使 酚 酞 变 红, 与 Fe 3+ 生 成 红 棕 色 沉 淀, 与 Cu 2+ 生 成 蓝 色 沉 淀, 与 Co 2+ 先 生 成 蓝 色 碱 式 盐 沉 淀, 加 热 则 转 化 为 玫 瑰 色 Co(OH) 2, 反 应 方 程 式 如 下 : 5. 反 应 发 生 装 置 3NaOH + FeCl 3 ==3NaCl + Fe(OH) 3 2NaOH + CuSO 4 == Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 CoCl 2 + NaOH == Co(OH)Cl + NaCl Na 2 O 2 与 CO 2 反 应 放 出 大 量 的 热 可 以 使 棉 花 燃 烧, 燃 烧 的 棉 花 烧 断 拉 线, 木 棍 开 始 做 单 摆 运 动, 撞 击 小 球, 使 小 球 沿 轨 道 下 滑, 产 生 一 系 列 反 应 操 作 步 骤 整 个 实 验 过 程 分 为 四 个 小 过 程 来 描 述 : 1. 人 生 要 争 一 口 气 (3 分 钟 ) 2Na 2 O 2 + 2CO 2 == 2Na 2 CO 3 + O 2 将 过 量 Na 2 O 2 粉 末 揉 进 脱 脂 棉, 把 脱 脂 棉 撕 蓬 松, 用 玻 璃 管 对 着 该 脱 脂 棉 吹 气,Na 2 O 2 便 于 吹 出 的 CO 2 反 应, 反 应 放 出 大 量 热, 使 脱 脂 棉 达 到 燃 烧 点 燃 烧, 火 焰 烧 断 棉 线, 便 发 生 一 系 列 反 应 在 脱 脂 棉 中 加 入 Cu 等 金 属 粉 末, 还 可 以 出 现 彩 色 火 焰 2. 青 春 放 歌 我 将 一 路 前 行 (1 分 钟 ) 棉 线 烧 断 后, 木 棍 下 落 撞 击 小 球, 浸 泡 过 乙 醇 的 小 球 沿 轨 道 滑 下, 乙 醇 与 浓 硫 酸 高 锰 酸 钾 接 触 反 应 放 热, 所 放 出 的 热 使 涂 过 白 磷 的 蜡 烛 发 生 自 燃, 蜡 烛 给 硝 化 棉 封 闭 使 馆 加 热, 气 体 急 剧 膨 胀, 产 生 炮 仗 3. 生 命 本 五 彩, 要 能 沉 住 气 (8 分 钟 ) 小 球 在 硝 化 棉 试 管 的 欢 呼 声 中 滑 过 轨 道, 撞 击 杠 杆 后 落 入 NaOH 小 池 并 沉 到 底 部,NaOH 溶 液 从 四 面 缺 口 流 下, 滴 入 周 围 的 试 管 中, 发 生 反 应, 生 成 各 种 不 同 的 变 色 反 应 : 使 酚 酞 变 红, 与 Fe 3+ 生 成 红 棕 色 沉 淀, 与 Cu 2+ 生 成 蓝 色 沉 淀, 与 Co 2+ 先 生 成 蓝 色 碱 式 盐 沉 淀, 加 热 则 转 化 为 玫 瑰 色 Co(OH) 2, 反 应 方 程 式 如 下 : 4. 我 的 世 界 我 做 主 (5 分 钟 ) 3NaOH + FeCl 3 == 3NaCl + Fe(OH) 3 2NaOH + CuSO 4 == Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 CoCl 2 + NaOH == Co(OH)Cl + NaCl 21
杠 杆 在 小 球 撞 击 后 牵 引 棉 线, 使 棉 线 所 联 系 的 试 管 中 稀 HCl 流 入 U 型 管 右 端 的 球 形 储 存 器 中, 待 圆 底 烧 瓶 中 充 满 NH 3 后, 关 闭 阀 a, 打 开 阀 e, 稀 HCl 便 通 过 U 型 管 流 入 圆 底 烧 瓶, 吸 收 NH 3, 此 时 打 开 b c 两 阀, 发 生 发 光 喷 泉 ; 打 开 b d 两 阀, 发 生 蓝 色 喷 泉 整 个 过 程 还 能 通 过 开 闭 a 阀 补 充 圆 底 烧 瓶 中 的 NH3, 颇 有 意 思 实 验 结 束, 清 洗 仪 器 实 验 现 象 描 述 实 验 结 果 本 实 验 得 到 明 显 的 显 色 反 应 和 可 控 喷 泉 实 验, 具 有 可 操 作 性 和 可 观 赏 性 实 验 中 只 需 要 吹 一 口 气, 便 可 进 行 连 串 反 应, 不 但 具 有 趣 味 性, 涉 及 到 无 机 化 学 有 机 化 学 化 学 热 力 学 化 学 动 力 学 等 多 方 面 知 识, 更 有 人 生 哲 理 蕴 含 其 中 注 意 事 项 及 其 他 1. 为 了 保 证 喷 泉 实 验 成 功, 圆 底 烧 瓶 必 须 经 过 干 燥 处 理 ; 2. 试 验 中 有 发 光 喷 泉 操 作 步 骤, 因 此 操 作 过 程 需 在 有 黑 暗 环 境 又 有 光 源 的 条 件 下 进 行 ; 3. 白 磷 极 易 自 燃, 因 此 实 验 要 求 室 温 最 高 在 10 摄 氏 度 左 右 ; 4. 为 使 喷 泉 现 象 明 显, 吸 收 剂 一 改 原 高 中 化 学 教 材 中 的 水, 采 用 更 易 吸 收 NH3 的 稀 盐 酸 ; 5. 浓 硫 酸 与 高 锰 酸 钾 反 应 生 成 氧 化 性 很 强 的 七 氧 化 二 锰, 但 七 氧 化 二 锰 不 稳 定, 在 空 气 中 容 易 分 22
解, 这 样 会 影 响 实 验 结 果 为 保 证 实 验 正 常 进 行, 轨 道 在 涂 抹 浓 硫 酸 与 高 锰 酸 钾 后 应 快 速 进 行 下 一 步 操 作 ; 6. 试 验 中 有 硝 化 棉 炮 仗 操 作 步 骤, 因 此 操 作 者 要 非 常 小 心, 以 防 弹 出 的 试 管 塞 伤 人 ; 7. 为 确 保 实 验 正 常 进 行, 实 验 前 保 证 U 型 管 两 端 液 位 相 平, 实 验 过 程 中 通 过 调 节 活 塞 保 证 NH 3 溶 解 充 分 ; 实 验 结 束 后 清 洗 装 置, 以 便 下 一 次 操 作 23
设 计 编 号 10-182 题 目 爱 的 奇 迹 原 料 硅 酸 钠 硫 酸 铜 硫 酸 铁 硫 酸 亚 铁 硫 酸 锌 等 晶 体 钠 油 酸 酚 酞 仪 器 设 备 玻 璃 鱼 缸 小 烧 杯 小 刀 针 管 空 心 塑 料 管 原 理 硫 酸 铜 硫 酸 铁 硫 酸 亚 铁 硫 酸 锌 等 小 晶 体 与 硅 酸 钠 发 生 反 应, 生 成 蓝 色 的 硅 酸 铜 红 棕 色 的 硅 酸 铁 淡 绿 色 的 硅 酸 亚 铁 乳 白 色 的 硅 酸 锌 当 把 这 些 小 晶 体 投 入 玻 璃 鱼 缸 里 后, 它 们 的 表 面 立 刻 生 成 一 层 不 溶 解 于 水 的 硅 酸 盐 薄 膜, 这 层 带 色 的 薄 膜 覆 盖 在 晶 体 的 表 面 上 它 只 允 许 水 分 子 通 过, 而 把 其 他 物 质 的 分 子 拒 之 门 外, 当 水 分 子 进 入 这 种 薄 膜 之 后, 小 晶 体 即 被 水 溶 解 而 生 成 浓 度 很 高 的 盐 溶 液 于 薄 膜 之 中, 由 此 而 产 生 了 很 高 的 压 力, 使 薄 膜 鼓 起 直 至 破 裂 膜 内 带 有 颜 色 的 盐 溶 液 流 了 出 来, 又 和 硅 酸 钠 反 应, 生 成 新 的 薄 膜, 水 又 向 膜 内 渗 透, 薄 膜 又 重 新 鼓 起 破 裂 如 此 循 环 下 去 每 循 环 一 次, 花 的 枝 叶 就 新 长 出 一 段 这 样, 只 需 片 刻, 就 形 成 了 枝 叶 繁 茂 花 盛 开 的 水 下 花 园 了 硅 酸 钠 能 与 很 多 金 属 的 盐 作 用 生 成 不 同 颜 色 的 硅 酸 盐 CuSO 4 +Na 2 SiO 3 ===CuSiO 3 +2NaSO 4 ( 蓝 色 ) Fe 2 (SO 4 ) 3 +3Na 2 SiO 3 ===Fe 2 (SiO 3 ) 3 +3Na 2 SO 4 ( 红 棕 色 ) ZnSO 4 +Na 2 SiO 3 ===ZnSiO 3 +Na 2 SO 4 ( 乳 白 色 ) FeSO 4 +Na 2 SiO 3 ===FeSiO 3 +Na 2 SO 4 ( 浅 绿 色 ) 钠 与 水 反 应, 由 于 钠 的 密 度 比 水 小 熔 点 低 与 水 反 应 放 出 的 热 量 会 使 钠 熔 成 一 个 闪 亮 的 小 球 浮 在 水 面 上 钠 与 水 反 应 会 放 出 氢 气 会 使 小 球 在 水 面 上 四 处 游 动, 事 先 滴 有 酚 酞 试 液 的 水 变 红 2Na+2H 2 O=2NaOH+H 2 油 酸, 密 度 小 于 水 且 不 溶 于 水, 浮 于 水 面 上 油 酸 也 不 与 硫 酸 铜 硫 酸 铁 硫 酸 亚 铁 硫 酸 锌 等 小 晶 体 反 应 操 作 步 骤 1 湖 水 的 制 备 将 硅 酸 钠 与 水 以 重 量 比 为 1:5 的 比 例 混 合 制 成 硅 酸 钠 溶 液, 将 制 成 的 溶 液 倒 入 玻 璃 鱼 缸 中 在 小 烧 杯 中 装 满 水 将 鱼 放 入 并 将 小 烧 杯 放 入 玻 璃 鱼 缸 中 2 眼 泪 的 制 备 在 烧 杯 中 加 入 5ml 油 酸, 将 硫 酸 铜 硫 酸 铁 硫 酸 亚 铁 硫 酸 锌 的 晶 体 放 入 烧 杯 再 另 取 一 烧 杯 加 入 盐 酸 溶 液 2ml, 酚 酞 1ml 用 针 管 在 前 一 烧 杯 底 部 抽 取 几 粒 晶 体 并 抽 取 少 量 油 酸 再 在 后 一 烧 杯 中 抽 取 少 量 混 合 液 晶 体 混 合 溶 液 24 油 酸
3 草 的 制 备 将 一 截 中 空 的 塑 料 管 从 中 间 位 置 用 小 刀 划 一 个 口 并 折 弯, 将 新 取 出 并 已 打 磨 好 的 钠 粒 放 入 管 中, 调 整 位 置 于 管 中 间 的 开 口 处 同 理 制 作 五 个 钠 空 心 塑 料 管 将 上 述 准 备 做 好 后, 实 验 就 可 以 开 始 了 将 依 次 制 取 五 滴 眼 泪 分 别 滴 在 折 弯 处 实 验 现 象 描 述 片 刻 后 玻 璃 鱼 缸 中 溶 液 呈 粉 色 并 长 出 各 种 各 样 的 枝 条 纵 横 交 错 地 伸 长 着, 绿 色 的 叶 子 越 来 越 茂 盛, 鲜 艳 夺 目 的 花 儿 也 开 放 突 起! 五 根 草 汇 聚 在 一 起 形 成 一 个 五 角 星, 湖 水 变 为 红 色 ( 正 视 图 ) 25
( 俯 视 图 ) 实 验 结 果 硅 酸 铜 硅 酸 亚 铁 硅 酸 铁 硅 酸 锌 形 成 了 不 溶 于 溶 液 的 柱 状 物, 钠 与 水 完 全 反 应 油 酸 在 水 面 铺 展 注 意 事 项 及 其 他 1 将 装 有 鱼 的 小 烧 杯 放 入 玻 璃 鱼 缸 时 液 面 应 没 过 小 烧 杯 上 沿 少 许 2 避 免 晃 动 烧 杯 3 制 作 眼 泪 时, 无 机 盐 晶 体 不 宜 太 小 4 制 作 草 时 要 快 速, 避 免 钠 过 多 的 被 氧 化 参 考 文 献 : 实 验 亮 点 一 鱼 小 烧 杯 中 的 水 与 外 界 鱼 缸 中 的 溶 液 因 浓 度 差 会 相 互 渗 透 会 带 来 两 点 好 处 : 溶 液 上 层 水 的 比 例 增 大, 有 利 于 钠 的 完 全 反 应 ; 鱼 在 水 中 的 游 动 增 加 了 实 验 的 观 赏 性 二 眼 泪 眼 泪 制 作 时 利 用 油 酸 将 晶 体 与 溶 液 分 开 : 一 方 面 保 护 晶 体 不 被 溶 解 ; 一 方 面 油 酸 在 液 体 表 面 有 铺 展 效 应 为 草 的 移 动 提 供 动 力 眼 泪 中 的 酸 是 为 了 溶 解 钠 表 面 刚 形 成 的 氧 化 物 以 便 于 反 应 的 进 一 步 进 行 溶 液 最 终 显 碱 性, 眼 泪 中 的 酚 酞 会 使 溶 液 变 红 增 加 了 实 验 的 趣 味 性 26
三 草 钠 与 水 反 应 放 出 气 体 为 草 的 移 动 提 供 了 主 要 动 力 而 钠 表 面 会 形 成 的 氧 化 物 薄 膜 只 有 少 部 分 露 在 管 外 与 溶 液 接 触, 当 眼 泪 滴 下 时 酸 只 会 溶 解 掉 露 在 外 的 氧 化 物 使 钠 暴 露 出 来 与 水 反 应, 少 部 分 的 反 应 使 得 放 出 热 量 减 少 不 足 以 使 钠 全 部 融 化 为 小 球 也 就 不 会 从 缝 隙 中 掉 落, 氧 化 物 也 起 了 一 定 的 保 护 作 用 反 应 放 出 气 体 本 应 是 四 面 八 方, 但 由 于 塑 料 管 的 限 制 只 向 塑 料 管 突 出 一 方 放 出 气 体, 眼 泪 中 含 有 的 油 酸 覆 盖 在 折 弯 处 阻 断 了 气 体 向 上 的 喷 出 使 得 气 体 方 向 一 致 对 外 增 强 了 动 力 四 环 保 本 实 验 还 体 现 了 环 保 的 概 念 试 验 完 成 后 溶 液 中 的 重 金 属 离 子 形 成 柱 状 不 会 溶 解 在 溶 液 中, 存 在 的 少 量 其 它 离 子 不 会 影 响 到 鱼 的 生 存 鱼 依 然 可 以 自 由 自 在 的 游 玩 废 液 处 理 时, 先 用 针 管 缓 慢 的 抽 出 玻 璃 鱼 缸 中 的 溶 液, 再 将 重 金 属 收 集 出 来 特 殊 处 理 爱 的 奇 迹 演 出 长 度 15 分 钟 演 出 形 式 舞 台 剧 剧 情 大 纲 传 说 草 原 上 的 少 女 因 担 心 爱 人 而 流 下 的 思 念 的 泪 水 滴 入 了 湖 水 中 奇 迹 出 现 了 : 水 中 出 现 了 一 座 美 丽 的 花 园 而 水 面 上 五 根 折 而 未 断 的 草 聚 到 了 一 起 形 成 了 个 五 角 星, 就 在 这 时 耳 边 传 来 了 爱 人 的 马 蹄 声 人 物 表 ( 依 出 场 顺 序 排 列 ) 湖 水 眼 泪 草 第 一 场 湖 水 的 制 备 * 景 : 玻 璃 鱼 缸 * 人 : 硅 酸 钠 溶 液, 水 片 片 云 来, 重 叠 融 合 成 块, 遮 蔽 了 草 原 上 的 天 空 暗 淡 的 光 线, 让 阔 渺 的 原 野 充 满 了 野 性 的 神 秘 ( 取 出 小 烧 杯 量 取 50ml 硅 酸 钠 水 溶 液, 大 烧 杯 量 取 250ml 水 ) 可 是 美 丽 的 科 尔 沁 少 女 却 无 心 欣 赏 这 养 育 她 长 大 的 草 原 ( 将 两 溶 液 倒 入 玻 璃 鱼 缸 中 搅 拌 均 匀 ) 因 为 她 的 爱 人 正 在 这 片 大 草 原 的 不 知 哪 个 角 落 奔 波 着, 为 了 他 们 的 牛 羊 马 匹, 他 们 的 生 活 ( 再 在 另 一 小 烧 杯 中 装 满 水 将 鱼 放 入 并 将 小 烧 杯 放 入 玻 璃 鱼 缸 中 ) 水 里 的 鱼 欢 畅 的 游 着 第 二 场 眼 泪 的 制 备 * 景 : 针 管 * 人 : 盐 酸 溶 液, 油 酸, 硫 酸 铜 硫 酸 铁 硫 酸 亚 铁 硫 酸 锌 的 晶 体 每 年 的 九 月 中 旬 草 原 就 开 始 优 雅 的 穿 上 金 黄 色 外 衣 来 抵 御 即 将 到 来 的 寒 冬, 而 他 的 子 女 们 却 要 在 此 时 争 分 夺 秒 的 奔 波 在 草 原 上 ( 在 烧 杯 中 加 入 5ml 油 酸, 将 硫 酸 铜 硫 酸 铁 硫 酸 亚 铁 硫 酸 锌 的 晶 体 放 入 烧 杯 ) 去 寻 找 那 还 没 穿 衣 的 地 方,( 再 另 取 一 烧 杯 加 入 盐 酸 溶 液 2ml, 酚 酞 1ml) 好 让 27
他 们 的 牛 羊 多 吃 些 肥 美 的 草 长 得 更 加 健 壮 来 迎 接 冬 季 的 寒 冷 ( 用 针 管 在 前 一 烧 杯 底 部 抽 取 几 粒 晶 体 并 抽 取 少 量 油 酸 ) 科 尔 沁 草 原 上 的 草, 像 草 原 汉 子 们 宽 厚 的 肩 膀, 能 托 起 娇 艳 灿 烂 的 牧 羊 女, 更 能 帮 助 牛 羊 们 度 过 寒 冬 ( 再 在 后 一 烧 杯 中 抽 取 少 量 混 合 液 ) 第 三 场 草 的 制 作 * 景 : 塑 料 管 * 人 : 钠 想 到 奔 波 的 情 人 不 知 他 累 不 累 吃 东 西 了 没 赶 天 黑 前 能 否 回 来 ( 将 一 截 中 空 的 塑 料 管 从 中 间 位 置 用 小 刀 划 一 个 口 并 折 弯, 将 新 取 出 并 已 打 磨 好 的 钠 粒 放 入 管 中, 调 整 位 置 于 管 中 间 的 开 口 处 ) 第 四 场 爱 的 奇 迹 * 景 : 玻 璃 鱼 缸 * 人 : 湖 水, 草, 眼 泪, 鱼 湖 边 的 的 少 女 哭 了, 眼 泪 缓 缓 滑 出 眼 眶 掉 落 在 湖 面 上 ( 将 针 管 中 的 眼 泪 依 次 滴 在 五 根 草 的 打 折 处 ) 这 是 湖 水 突 然 变 成 了 红 色,( 酚 酞 遇 碱 性 溶 液 变 红 ) 少 女 抬 头 看 原 来 是 远 方 太 阳 西 下 的 余 辉 染 红 了 湖 面 再 低 头 时, 少 女 惊 讶 的 捂 住 了 嘴, 水 里 渐 渐 长 出 了 一 座 色 彩 斑 斓 的 美 丽 花 园,( 金 属 盐 与 硅 酸 钠 的 反 应 ) 湖 面 折 而 未 断 的 草 聚 成 了 一 个 五 角 星 ( 钠 与 水 反 应 放 出 气 体 提 供 动 力 ) 就 在 此 时 少 女 听 到 了 马 蹄 哒 哒 的 绵 响, 合 着 嚓 嚓 的 掠 草 而 过 的 声 响, 猛 展 眼, 却 见 情 人 跨 着 那 匹 枣 红 马 风 驰 电 掣 般 奔 来 瞬 间 已 至 少 女 的 身 边, 爱 人 在 马 上 含 笑 而 坐, 少 女 满 含 喜 悦 的 泪 水 抬 头 看 着 她 的 这 片 天 ( 水 中 花 园 还 在 不 断 地 长 出 枝 丫 ) 爱 为 她 带 来 了 奇 迹!( 鱼 儿 依 旧 自 在 的 游 着 ) ( 全 剧 终 ) 28
设 计 编 号 11-144 题 目 奇 妙 的 二 氧 化 碳 设 计 目 的 : 化 学 反 应 现 象 是 化 学 最 吸 引 人 之 处, 无 论 是 专 业 的 化 学 研 究 工 作 者 还 是 从 未 接 触 过 化 学 试 验 的 人 都 会 对 化 学 反 应 中 出 现 的 各 种 变 化 感 到 激 动 和 欣 喜, 从 而 产 生 强 烈 求 知 的 欲 望 和 亲 自 动 手 的 渴 望 本 实 验 的 设 计 初 衷 就 是 通 过 化 学 反 应 中 最 为 精 彩 的 火 焰 及 颜 色 的 变 化 让 所 有 观 看 者 充 分 感 受 化 学 的 神 奇, 从 而 激 发 他 们 对 化 学 的 探 索 精 神 和 自 己 动 手 试 一 试 的 兴 趣, 充 分 体 验 神 奇 的 化 学 世 界 一 以 小 见 大, 体 现 化 学 哲 学 精 神 本 设 计 方 案 以 我 们 生 活 中 最 为 普 通 的 二 氧 化 碳 为 研 究 对 象, 通 过 巧 妙 的 设 置 和 科 学 的 组 合, 将 二 氧 化 碳 的 性 质 充 分 展 现 在 大 众 面 前 本 实 验 设 计 中 每 个 反 应 的 基 本 原 理 都 非 常 简 单, 其 中 一 些 还 是 中 学 化 学 中 的 经 典 演 示 实 验, 但 是 将 它 们 进 行 组 合 后, 却 将 化 学 变 化 的 奇 妙 之 处 展 现 地 耐 人 寻 味, 乐 趣 无 穷, 可 以 说 是 化 简 单 为 神 奇 而 且 在 每 一 步 反 应 中 所 体 现 的 化 学 哲 学 精 神, 可 以 在 相 反 或 对 立 的 实 验 现 象 里 揭 示 自 然 界 中 生 生 不 息, 循 环 往 复 的 本 质 1. 二 氧 化 碳 灭 火 和 支 持 燃 烧 CO 2 可 以 用 于 灭 火, 这 是 众 所 周 知 的 常 识, 但 是 它 可 以 支 持 燃 烧 恐 怕 很 多 人 还 不 知 道 本 实 验 中 先 让 CO 2 在 一 个 敞 开 体 系 中 由 低 到 高 地 熄 灭 蜡 烛 后, 再 在 其 中 点 燃 镁 条, 发 生 比 在 空 气 中 还 要 剧 烈 的 燃 烧 现 象, 两 种 不 同 的 现 象, 在 一 瞬 间 同 时 表 现 出 来, 具 有 强 烈 的 冲 击 和 反 差 2. 以 二 氧 化 碳 为 反 应 物 制 取 氧 气 CO 2 是 呼 吸 后 排 出 的 产 物, 不 能 支 持 呼 吸, 但 是 本 实 验 中 通 过 其 与 Na 2 O 2 反 应 生 成 O 2, 完 成 一 个 有 趣 的 化 学 转 变 本 部 分 虽 然 已 经 在 实 践 中 应 用, 但 是 结 合 在 演 示 实 验 中, 还 是 可 以 让 观 看 者 感 觉 到 非 常 神 奇, 形 象 直 观 地 将 物 质 间 的 转 化 关 系 展 现 出 来 3. 二 氧 化 碳 喷 泉 实 验 在 中 学 及 大 学 课 本 中 提 到 的 喷 泉 实 验 大 多 是 NH 3 与 水 反 应 发 生 的, 以 CO 2 为 反 应 物 进 行 的 很 少, 但 在 实 际 操 作 中, 本 反 应 简 单 易 行, 无 味 无 污 染, 不 仅 可 以 在 日 常 生 产 生 活 中 进 行, 还 可 以 拓 展 知 识 面, 打 开 化 学 学 习 者 的 视 野 和 思 路, 达 到 活 学 活 用 的 目 的 二 开 放 互 动 型 实 验 平 台 的 设 计 本 实 验 设 计 简 单 易 行, 现 象 明 显, 可 拆 分 可 组 合 实 验 中 涉 及 的 化 学 药 品 简 单, 其 中 大 多 反 应 物 和 反 应 容 器 可 以 在 生 产 生 活 中 找 到 相 应 的 替 代 品, 尤 其 在 一 些 中 小 学 可 以 很 方 便 的 进 行 演 示 ; 实 验 中 所 发 生 的 各 种 反 应 现 象 均 是 化 学 中 非 常 经 典 的 实 验, 无 需 多 次 验 证, 而 且 反 应 现 象 明 显, 具 有 强 烈 的 视 觉 效 果, 吸 引 力 很 强 本 实 验 中 的 各 个 部 分 既 可 以 单 独 的 进 行 演 示, 也 可 以 组 合 进 行 演 示 这 样 可 以 在 教 学 或 交 流 中 逐 步 深 入 地 激 发 学 习 者 的 求 知 欲 望 并 进 行 实 验 验 证, 比 如 实 验 反 应 器 F 中 的 澄 清 石 灰 水 就 可 以 用 反 应 A 中 的 产 物 与 氢 氧 化 钠 直 接 制 取, 无 需 购 置, 像 这 种 从 实 验 中 来 到 实 验 中 去 的 思 路 可 以 形 成 效 果 良 好 互 动 型 开 放 实 验 实 验 装 置 图 : 29
实 验 流 程 : 1. 实 验 开 始, 旋 开 反 应 发 生 器 A 中 分 液 漏 斗, 生 成 CO 2 ; 2. 打 开 a 处 弹 簧 夹,CO 2 经 管 路 1 进 入 反 应 器 B 中 进 行 实 验 ; 3.B 中 反 应 结 束 后, 关 闭 a 处 弹 簧 夹, 打 开 b 处 弹 簧 夹,CO 2 经 管 路 2 进 入 反 应 器 C; 4. 反 应 器 C 中 充 满 CO 2 后, 进 入 反 应 器 D 发 生 反 应 ; 5.D 中 反 应 结 束 后,CO 2 进 入 反 应 器 E 发 生 反 应 ; 6.E 中 反 应 结 束 后,CO 2 进 入 反 应 器 F 发 生 反 应 ; 7.F 中 反 应 结 束 后, 旋 停 分 液 漏 斗,A 中 反 应 停 止 ; 8. 关 闭 b 处 弹 簧 夹 c 处 弹 簧 夹, 触 发 反 应 器 C 处 的 反 应 ; 9.C 中 反 应 结 束 后, 实 验 结 束 实 验 用 品 : 1. 药 品 及 试 剂 : 稀 盐 酸 碳 酸 钙 氢 氧 化 钠 溶 液 过 氧 化 钠 石 蕊 试 液 酚 酞 蒸 馏 水 2. 仪 器 : 分 液 漏 斗 锥 进 瓶 广 口 瓶 止 水 夹 滴 管 铁 架 台 3. 其 它 用 品 : 玻 璃 管 橡 胶 管 橡 皮 塞 蜡 烛 火 柴 实 验 操 作 步 骤 : 1. 组 装 仪 器 按 实 验 装 置 图 连 接 好 仪 器 反 应 器 A 的 锥 形 瓶 中 放 入 适 量 的 碳 酸 钙, 分 液 漏 斗 中 注 入 适 量 10% 的 盐 酸 ; 反 应 器 C 的 烧 杯 中 注 入 配 制 好 的 氢 氧 化 钠 稀 溶 液 ; 反 应 器 D 加 入 适 量 的 紫 色 石 蕊 试 液 ; 反 应 器 E 中 加 入 适 量 的 Na 2 O 2 粉 末 ; 反 应 器 F 中 加 入 澄 清 的 石 灰 水 2. 检 查 装 置 的 气 密 性 关 闭 a 处 弹 簧 夹, 用 手 捂 住 圆 底 烧 瓶, 伸 入 烧 杯 的 导 管 口 有 气 泡 产 生, 松 开 手, 导 管 内 形 成 一 小 段 水 柱, 过 一 会 儿, 液 面 不 下 降, 说 明 装 置 不 漏 气 3. 制 取 收 集 并 检 验 二 氧 化 碳 的 灭 火 和 助 燃 性 质 打 开 a 处 弹 簧 夹, 关 闭 b 处 弹 簧 夹, 旋 开 反 应 器 A 中 分 液 漏 斗 的 活 塞, 使 反 应 发 生, 将 点 燃 的 蜡 烛 放 入 烧 杯, 观 察 实 验 现 象 ; 待 反 应 完 成 后, 用 坩 埚 钳 夹 住 一 根 用 砂 纸 打 磨 光 亮 的 镁 条, 在 空 气 中 点 燃 后 伸 入 烧 杯 中, 观 察 实 验 现 象 4. 二 氧 化 碳 制 取 氧 气 及 其 它 性 质 的 验 证 打 开 b 处 弹 簧 夹, 关 闭 a 处 弹 簧 夹,CO 2 经 管 路 2 进 入 反 应 器 C D E F 中, 依 次 与 与 紫 色 石 蕊 试 30
液 过 氧 化 钠 及 澄 清 石 灰 水 反 应, 观 察 每 步 的 实 验 现 象 最 后 用 带 火 星 的 木 条 在 管 路 2 的 出 口 处 检 验 生 成 的 气 体 5. 溶 于 氢 氧 化 钠 溶 液 的 喷 泉 实 验 旋 停 分 液 漏 斗, 停 止 A 中 反 应, 关 闭 b 处 弹 簧 夹 c 处 弹 簧 夹, 挤 压 反 应 器 C 中 的 胶 头 滴 管, 观 察 实 验 现 象 6. 实 验 结 束, 拆 除 仪 器, 清 洗 装 置 实 验 现 象 及 原 理 : [ 现 象 1]: 旋 开 反 应 器 A 中 分 液 漏 斗 的 活 塞,HCl 液 体 滴 入 CaCO 3 中, 迅 速 产 生 白 色 气 泡,CaCO 3 粉 末 慢 慢 膨 胀 并 溶 解 [ 原 理 ]: 二 氧 化 碳 的 制 备 : 在 实 验 室 里, 常 用 稀 盐 酸 与 大 理 石 ( 或 石 灰 石, 其 主 要 成 分 为 CaCO 3 ) 反 应 来 制 取 二 氧 化 碳, 反 应 的 化 学 方 程 式 是 : CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 +H 2 O+CO 2 [ 现 象 2]: 打 开 a 处 弹 簧 夹,CO 2 经 管 路 1 进 入 反 应 器 B, 可 以 明 显 看 到 烧 杯 中 的 按 照 由 低 到 高 的 顺 序 依 次 熄 灭 [ 原 理 ]: 二 氧 化 碳 的 物 理 性 质 : 二 氧 化 碳 的 密 度 比 空 气 大, 是 空 气 密 度 的 1.5 倍, 一 般 情 况 下, 二 氧 化 碳 不 能 燃 烧 也 不 能 支 持 燃 烧 二 氧 化 碳 从 反 应 器 A 中 释 放 出 来 后, 通 入 放 有 点 燃 蜡 烛 的 烧 杯, 由 于 二 氧 化 碳 不 能 燃 烧, 也 不 支 持 燃 烧, 可 使 蜡 烛 熄 灭, 且 二 氧 化 碳 密 度 比 空 气 大, 所 以 下 层 蜡 烛 火 焰 先 熄 灭, 上 层 的 后 熄 灭 [ 现 象 3]: 蜡 烛 熄 灭 后, 用 坩 埚 钳 夹 住 一 根 用 砂 纸 打 磨 光 亮 的 镁 条, 在 空 气 中 点 燃 后 伸 入 烧 杯 中, 可 以 看 到 二 氧 化 碳 中 点 燃 的 镁 条 产 生 耀 眼 的 白 光, 火 星 四 射, 燃 烧 要 比 在 空 气 中 剧 烈, 生 成 白 色 烟, 同 时, 在 烧 杯 壁 出 现 黑 色 细 小 的 颗 粒 物 [ 原 理 ]: 在 通 常 情 况 下 CO 2 是 不 能 燃 烧 也 不 能 支 持 燃 烧, 但 是 并 不 是 在 所 有 情 况 下, 二 氧 化 碳 都 不 能 支 持 燃 烧 有 一 些 活 泼 的 金 属 可 以 在 二 氧 化 碳 中 燃 烧, 如 金 属 镁 在 空 气 中 燃 着 的 镁 条 可 以 在 二 氧 化 碳 中 继 续 燃 烧, 并 且 反 应 剧 烈, 生 成 炭 和 氧 化 镁 由 此 可 知, 一 些 活 泼 金 属 的 灭 火 不 能 使 用 二 氧 化 碳 灭 火 器 [ 现 象 4]: 打 开 b 处 弹 簧 夹, 关 闭 a 处 弹 簧 夹,CO 2 经 管 路 2 进 入 反 应 器 C D, 可 以 看 到 反 应 器 D 中 紫 色 石 蕊 试 液 变 红 [ 原 理 ]: CO 2 溶 于 水 后 生 成 的 碳 酸 和 醋 酸 一 样 具 有 弱 酸 性, 可 以 使 紫 色 石 蕊 变 红 [ 实 验 拓 展 ] 碳 酸 很 不 稳 定, 受 热 或 浓 度 较 高 时 易 分 解, 如 果 将 变 红 色 的 石 蕊 试 液 加 热, 试 液 又 变 成 紫 色 因 此 可 以 在 D 处 设 置 一 个 能 够 加 热 的 容 器, 但 其 它 反 应 结 束 后, 进 行 加 热, 观 察 试 液 又 变 成 紫 色 [ 现 象 5]: CO 2 经 管 路 2 从 反 应 器 D 中 反 应 完 成 后 进 入 反 应 器 E 中, 可 以 观 察 到 淡 黄 色 的 Na 2 O 2 粉 末 逐 渐 变 为 白 色 31
[ 原 理 ]: CO 2 与 过 氧 化 钠 反 应 : 通 常 过 氧 化 钠 为 淡 黄 色 固 体, 含 有 水 蒸 气 的 CO 2 与 过 氧 化 钠 反 应 生 成 碳 酸 钠, 同 时 放 出 氧 气 2CO 2 +2Na 2 O 2 =2Na 2 CO 3 +O 2 在 Na 2 O 2 吸 收 CO 2 的 反 应 过 程 中, 不 只 简 单 地 发 生 了 上 述 反 应, 要 使 此 反 应 发 生, 必 须 有 水 参 与 反 应 水 既 是 一 种 反 应 物, 也 是 一 种 生 成 物, 而 产 物 水 不 能 引 发 新 的 反 应, 所 以 在 不 断 提 供 水 的 前 提 下,Na 2 O 2 才 能 作 为 供 氧 剂 和 CO 2 的 吸 收 剂 [ 现 象 6]: CO2 经 管 路 2 从 反 应 器 E 中 反 应 完 成 后 进 入 反 应 器 F 中, 可 以 观 察 到 澄 清 的 石 灰 水 开 始 浑 浊, 产 生 白 色 的 沉 淀 [ 原 理 ]: CO 2 是 酸 性 氧 化 物,Ca(OH) 2 溶 液 呈 碱 性, 二 者 发 生 酸 碱 中 和 反 应 生 成 难 溶 于 水 的 白 色 CaCO 3 沉 淀 CO 2 +Ca(OH) 2 =CaCO 3 +H 2 O [ 现 象 7]: CO 2 经 管 路 2 从 反 应 器 F 中 反 应 完 成 后, 在 管 路 2 的 出 口 处 用 带 火 星 的 木 条 检 验 生 成 的 气 体, 可 以 看 到 产 生 的 气 体 可 以 让 木 条 的 火 星 复 燃 或 明 显 变 亮 [ 原 理 ]: CO 2 通 过 过 氧 化 钠 反 应 放 出 氧 气, 带 火 星 的 木 条 本 身 温 度 已 经 达 到 着 火 点 左 右, 当 其 与 氧 气 接 触 的 时 候, 就 满 足 了 燃 烧 条 件, 使 木 条 复 燃 或 火 星 明 显 变 亮 此 过 程 发 生 氧 化 反 应 C+O 2 =CO 2 [ 现 象 8]: 旋 停 分 液 漏 斗, 停 止 A 中 反 应, 关 闭 b 处 弹 簧 夹 c 处 弹 簧 夹, 挤 压 反 应 器 C 中 的 胶 头 滴 管, 可 以 观 察 到 在 反 应 器 C 中 发 生 NaOH 的 喷 泉 现 象 [ 原 理 ]: 喷 泉 实 验 的 基 本 原 理 是 使 瓶 内 外 在 短 时 间 内 产 生 较 大 的 气 压 差, 利 用 大 气 压 将 瓶 下 面 烧 杯 中 的 液 体 压 入 瓶 内, 在 尖 嘴 导 管 口 处 形 成 喷 泉 当 滴 管 内 的 氢 氧 化 钠 溶 液 进 入 烧 瓶 内 时, 氢 氧 化 钠 跟 二 氧 化 碳 迅 速 反 应 生 成 碳 酸 钠 和 水 : CO 2 +2NaOH = Na 2 CO 3 +H 2 O 在 短 时 间 内 瓶 内 产 生 足 够 的 压 强 差 ( 负 压 ), 外 界 大 气 压 将 氢 氧 化 钠 溶 液 压 入 瓶 中, 在 尖 嘴 导 管 口 形 成 喷 泉, 剩 余 的 二 氧 化 碳 又 与 进 入 瓶 中 的 氢 氧 化 钠 反 应, 最 终 使 溶 液 充 满 烧 瓶 [ 现 象 9] 喷 泉 实 验 发 生 后, 喷 泉 中 喷 出 的 无 色 溶 液 变 为 红 色, 烧 瓶 顶 部 了 小 水 车 欢 快 地 转 动 [ 原 理 ]: 酚 酞 性 状 为 白 色 粉 末, 溶 于 水 无 色, 遇 碱 变 红, 据 此 在 圆 底 烧 瓶 内 尖 嘴 导 管 上 固 定 一 个 自 制 水 车, 在 水 车 叶 片 上 涂 上 少 量 酚 酞, 在 喷 泉 实 验 发 生 时, 尖 嘴 导 管 口 喷 入 的 水 柱 推 动 叶 轮 快 速 转 动 产 生 水 花, 叶 轮 上 的 酚 酞 溶 于 被 吸 入 的 氢 氧 化 钠 溶 液 使 溶 液 立 即 变 红, 这 样 就 形 成 别 具 特 色 的 彩 色 喷 泉 实 验 实 验 结 果 : 通 过 本 实 验 得 到 并 验 证 了 以 下 结 果 : 1. 通 常 情 况 下 二 氧 化 碳 不 能 燃 烧 也 不 能 支 持 燃 烧 ; 一 些 活 泼 金 属 ( 如 镁 ) 的 失 火 是 不 宜 用 二 氧 化 碳 来 扑 灭, 需 用 其 他 的 灭 火 剂 2. 二 氧 化 碳 密 度 比 空 气 大 3. 二 氧 化 碳 可 用 氢 氧 化 钠 溶 液 吸 收, 并 可 产 生 喷 泉 实 验 32
4. 二 氧 化 碳 通 入 水 中, 可 以 跟 水 发 生 化 合 反 应, 生 成 碳 酸 石 蕊 性 状 为 蓝 紫 色 粉 末, 是 一 种 植 物 的 色 素, 它 溶 于 水 显 紫 色, 遇 酸 变 成 红 色 5. 二 氧 化 碳 可 以 和 一 些 化 合 物 发 生 反 应 提 供 支 持 呼 吸 的 氧 气 6. 干 燥 的 二 氧 化 碳 和 过 氧 化 钠 不 反 应 ; 潮 湿 的 二 氧 化 碳 与 过 氧 化 钠 能 反 应 且 放 出 氧 气, 可 使 带 火 星 木 条 复 燃 或 火 星 明 显 变 亮 7. 二 氧 化 碳 与 澄 清 石 灰 水 反 应 产 生 难 溶 性 碳 酸 钙 固 体 注 意 事 项 1. 气 密 性 : 整 个 装 置 都 是 在 进 行 气 体 实 验, 所 以 实 验 装 置 的 气 密 性 要 好 2. 滴 加 盐 酸 的 速 度 : 加 盐 酸 时 速 度 要 适 中, 太 慢 生 成 二 氧 化 碳 的 量 不 够 维 持 后 面 的 实 验, 太 快 则 可 能 会 产 生 较 大 压 强, 将 药 品 冲 出 3. 一 般 镁 条 表 面 都 有 一 层 氧 化 物 薄 膜, 实 验 前 应 将 镁 条 表 面 打 磨 干 净, 以 减 少 镁 条 点 燃 的 时 间, 在 实 际 操 作 中 镁 条 不 宜 过 长, 可 以 观 察 到 实 验 现 象 即 可 4. 氢 氧 化 钠 溶 液 暴 露 于 空 气 中 易 变 质, 所 以 应 即 用 即 配 5. 过 氧 化 钠 易 变 质, 实 验 时 需 装 在 干 燥 的 容 器 中, 并 尽 量 避 免 与 空 气 长 时 间 接 触 6. 此 实 验 设 计 中 涉 及 的 氢 氧 化 钠 盐 酸 等 均 为 稀 溶 液, 如 果 不 慎 直 接 与 皮 肤 接 触, 请 即 刻 用 大 量 清 水 冲 洗 探 索 及 设 想 1. 此 实 验 设 计 中 既 可 以 做 为 中 小 学 校 教 学 中 的 演 示 实 验 也 可 以 做 为 大 中 专 院 校 的 探 索 实 验, 设 计 者 将 在 现 有 基 础 上 再 设 计 一 些 性 能 可 靠 的 小 附 件, 增 加 实 验 的 乐 趣 和 可 观 赏 性 2. 本 实 验 设 计 的 原 料 和 仪 器 大 多 可 以 在 生 产 生 活 找 到 替 代 品, 下 一 步 将 进 行 替 代 品 的 实 验, 争 取 将 本 设 计 融 入 大 众 生 活 3. 本 实 验 拓 展 性 很 强, 每 一 部 分 都 能 通 过 附 加 简 单 的 反 应 或 仪 器 验 证 一 些 其 它 的 基 本 知 识 或 生 活 常 识, 因 此 基 于 最 初 的 设 计 目 的, 设 计 者 将 力 争 建 立 一 个 开 放 互 动 的 实 验 平 台, 达 到 以 小 见 大 寓 教 于 乐 的 目 的 33
设 计 编 号 16-62 题 目 魔 棒 点 冰 花 原 料 无 水 醋 酸 钙 无 水 酒 精 浓 硫 酸 高 锰 酸 钾 蒸 馏 水 仪 器 设 备 药 匙 烧 杯 量 筒 玻 璃 棒 滴 管 表 面 皿 蒸 发 皿 原 理 1. 冰 花 的 制 作 原 理 酒 精 与 水 可 以 任 意 比 混 溶, 而 醋 酸 钙 只 溶 于 水 不 熔 于 酒 精 当 饱 和 醋 酸 钙 溶 液 注 入 酒 精 中 时, 饱 和 溶 液 中 的 水 溶 解 于 酒 精 中, 致 使 醋 酸 钙 从 酒 精 溶 液 中 析 出, 呈 半 固 态 的 凝 胶 状 物 质 冰 花, 酒 精 充 填 其 中, 即 得 所 谓 的 冰 花 2. 魔 棒 的 制 作 原 理 高 锰 酸 钾 和 浓 硫 酸 反 应 产 生 氧 化 能 力 极 强 的 棕 绿 色 油 状 液 体 七 氧 化 二 锰, 它 一 碰 到 酒 精 立 即 发 生 强 烈 的 氧 化 - 还 原 反 应, 放 出 的 热 量 使 酒 精 达 到 着 火 点 而 燃 烧 于 是 冰 花 很 快 就 被 魔 棒 点 燃 了, 其 实 质 就 是 填 充 在 冰 花 中 的 酒 精 在 燃 烧 混 合 时 生 成 Mn2O7:2KMnO4+H2SO4=K2SO4+Mn2O7+H2O Mn2O7 缓 慢 分 解 :2Mn2O7=4MnO2+3O2 Mn2O7 将 乙 醇 氧 化 发 生 燃 烧 :C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O + Q 操 作 步 骤 1. 取 一 个 小 烧 杯, 用 量 筒 量 取 10mL 蒸 馏 水, 把 它 加 入 到 小 烧 杯 中, 然 后 再 加 入 适 量 醋 酸 钙, 制 备 醋 酸 钙 饱 和 溶 液 2. 另 取 一 大 烧 杯, 在 其 中 加 入 40mL 无 水 酒 精, 再 慢 慢 加 入 8mL 左 右 饱 和 醋 酸 钙 溶 液, 并 用 玻 璃 棒 不 断 搅 拌, 烧 杯 中 的 物 质 开 始 时 出 现 浑 浊, 继 而 变 稠 并 不 再 流 动, 最 后 成 为 白 色 凝 胶 状 取 出 胶 冻, 形 如 白 色 冰 花, 把 它 放 在 蒸 发 皿 中, 制 成 冰 花 3. 在 表 面 皿 上 倒 上 少 许 高 锰 酸 钾 晶 体, 然 后 滴 上 几 滴 浓 硫 酸, 用 玻 璃 棒 搅 拌 均 匀, 混 合 物 呈 浅 绿 色 油 状 物, 只 要 用 蘸 有 这 种 混 合 物 的 玻 璃 棒 轻 轻 往 冰 花 上 一 触, 冰 花 立 即 着 火, 并 发 出 蓝 色 火 焰 实 验 现 象 描 述 实 验 结 果 注 意 事 项 及 其 他 五 所 用 的 酒 精 必 须 是 无 水 乙 醇 或 是 质 量 分 数 在 95 以 上 的 乙 醇 ; 六 制 备 的 醋 酸 钙 溶 液 必 须 是 饱 和 的 ; 七 酒 精 与 醋 酸 钙 饱 和 溶 液 的 体 积 比 需 约 为 5 比 1, 否 则 不 易 成 功 ; 八 酒 精 的 挥 发 性 较 强, 故 固 体 酒 精 ( 冰 花 ) 应 该 现 用 现 制 ; 九 七 氧 化 二 锰 很 不 稳 定, 在 0 时 就 可 分 解 为 二 氧 化 锰 和 氧 气 因 此 玻 棒 蘸 浓 硫 酸 和 高 锰 酸 钾 后, 要 立 即 点 燃 冰 花 否 则 时 间 一 长, 七 氧 化 二 锰 分 解 完, 就 点 不 着 冰 花 了 实 验 趣 味 性 1 玻 璃 棒 这 种 常 见 用 具, 在 蘸 有 些 许 棕 绿 色 混 合 物 后 充 当 魔 棒, 可 充 分 体 现 魔 术 的 魅 力 2 冰 花 的 形 态 形 象 贴 切, 引 发 冰 花 难 于 燃 烧 而 在 此 用 魔 棒 即 可 点 燃 的 思 想 冲 突, 体 现 魔 术 性 3 火 焰 漂 亮 鲜 明, 形 象 逼 真 参 考 文 献 [1] 张 宏 志, 化 学 趣 味 实 验 五 例. 教 学 仪 器 与 实 验.2008(4):24. [2] 孙 根 班, 董 丙 祥, 蒋 福 宾, 欧 阳 津. 开 设 超 市 型 开 放 式 趣 味 化 学 实 验 尝 试 与 探 讨. 中 国 现 代 教 育 装 备 2010(2) 34
设 计 编 号 18-108 题 目 变 色 龙 卷 风 原 料 一 化 学 试 剂 实 验 类 : ( 一 ) 变 色 龙 卷 风 : 葡 萄 糖 葡 萄 糖 NaOH 固 体 亚 甲 蓝 指 示 剂 (0.2%) 碱 性 藏 花 红 指 示 剂 (0.5%) 靛 红 指 示 剂 (1%) ( 二 ) 有 色 龙 卷 风 : 硫 酸 铜 溶 液 氯 化 铁 溶 液 品 红 溶 液 高 锰 酸 钾 溶 液 等 有 色 溶 液 ( 三 ) 荧 光 龙 卷 风 : C8H7N3O2 粉 末 10 % 的 NaOH 水 溶 液 铁 氰 化 钾 [K3Fe(CN)6] 粉 末 30% 的 双 氧 水 (H2O2) 蒸 馏 水 二 家 庭 实 验 类 : ( 一 ) 变 色 龙 卷 风 : 咖 喱 粉 白 醋 石 碱 花 瓣 ( 三 色 堇 牵 牛 花 杜 鹃 花 等 ) ( 二 ) 有 色 龙 卷 风 : 咖 喱 粉 白 醋 石 碱 花 瓣 ( 三 色 堇 牵 牛 花 杜 鹃 花 等 ) 碘 酊 淀 粉 等 仪 器 设 备 不 同 规 格 的 塑 料 瓶, 锥 形 瓶, 玻 璃 瓶, 胶 塞, 瓶 塞 等 原 理 把 两 个 塑 料 瓶 ( 玻 璃 瓶 或 锥 形 瓶 ) 上 下 口 对 口 链 接 上, 中 间 留 有 个 孔, 让 两 个 瓶 能 上 下 连 通 在 一 个 瓶 中 加 入 溶 液 ( 用 量 不 要 超 过 一 个 瓶 子 的 2/3), 再 使 两 个 瓶 子 口 对 口 链 接 上 把 两 个 瓶 子 直 立 起 上, 上 边 是 装 溶 液 的 瓶 子 摇 动 瓶 子, 让 上 边 的 瓶 子 里 的 溶 液 旋 转 起 来, 停 止 摇 动 后 直 立 瓶 子 ( 上 边 的 瓶 子 有 溶 液, 下 边 是 空 瓶 子 ) 旋 转 龙 卷 风 的 形 成 是 上 边 瓶 子 里 溶 液 密 度 大, 向 下 流 动, 使 下 边 瓶 子 里 的 空 气 被 压 到 上 边 的 瓶 子 里 由 于 溶 液 的 旋 转, 使 气 体 旋 转 上 升, 形 状 酷 似 龙 卷 风, 故 起 名 龙 卷 风 当 加 入 不 同 的 溶 液 时, 由 于 颜 色 不 同 或 化 学 反 应 而 产 生 的 现 象 不 同, 使 龙 卷 风 的 实 验 效 果 各 不 相 同 如 有 变 色 龙 卷 风 ; 有 色 龙 卷 风 和 荧 光 龙 卷 风 等 1. 变 色 实 验 以 蓝 瓶 子 红 瓶 子 和 三 色 变 的 实 验 原 理 实 验 使 用 的 亚 甲 蓝 碱 性 藏 红 花 靛 红 等 指 示 剂 都 是 氧 化 还 原 指 示 剂, 如 亚 甲 蓝 会 被 氧 气 氧 化 而 呈 蓝 色 ( 平 时 亚 甲 蓝 呈 蓝 色 ), 呈 蓝 色 的 亚 甲 蓝 能 被 碱 性 葡 萄 糖 溶 液 还 原, 还 原 后 呈 无 色, 即 还 原 态 呈 无 色 透 明 状 碱 性 藏 红 花 的 氧 化 态 红 色, 被 葡 萄 糖 还 原 后 的 还 原 态 也 呈 无 色 透 明 状 而 靛 红 指 示 剂 在 碱 性 中 的 氧 化 态 呈 绿 色, 被 葡 萄 糖 还 原 后 还 原 态 呈 淡 黄 色, 而 橙 色 则 是 其 中 间 色 本 实 验 的 变 色 反 应 均 属 于 氧 化 还 原 反 应, 其 中 氧 化 剂 都 是 空 气 中 的 氧 气, 还 原 剂 是 葡 萄 糖, 加 碱 是 为 了 提 高 葡 萄 糖 的 还 原 能 力 其 他 变 色 反 应 也 可 在 本 实 验 中 应 用 2. 有 色 某 些 溶 液 中 的 离 子 因 电 离 出 有 色 离 子 而 使 溶 液 显 色, 常 见 的 有 色 离 子 是 Cu 2+ Fe 3+ MnO - 4 Fe(SCN) - 2 也 有 因 溶 解 某 些 物 质, 如 单 质 溴 单 质 碘 等 而 显 色 ; 也 有 些 溶 液 可 以 是 酸 碱 指 示 剂 变 色 等 形 成 的 有 色 溶 液 3. 荧 光 某 些 荧 光 物 质 ( 例 如 Luminol, C 8 H 7 N 3 O 2 ) 可 將 化 学 反 应 中 产 生 的 能 量 转 化 成 使 分 子 內 的 电 子 由 基 态 跃 升 到 激 发 态, 而 非 全 以 热 能 的 形 式 释 放, 处 于 激 发 态 的 分 子 并 不 稳 定, 会 透 过 不 同 的 途 径 将 能 量 以 光 或 热 的 形 式 释 放 出 来 ; 若 光 的 波 长 恰 在 可 见 范 围 (400~780nm;1nm=10-9 m), 则 可 被 我 们 看 见 其 中 占 多 数 的 是 荧 光 4. 龙 卷 风 旋 转 龙 卷 风 的 形 成 是 上 边 瓶 子 里 溶 液 密 度 大, 向 下 流 动, 使 下 边 瓶 子 里 的 空 气 被 压 到 上 边 的 瓶 子 里 由 于 溶 液 的 旋 转, 使 气 体 旋 转 上 升 使, 形 状 酷 似 龙 卷 风, 故 起 名 龙 卷 风 35
操 作 步 骤 准 备 好 上 面 设 计 实 验 仪 器 的 基 础 上, 进 行 下 面 的 具 体 操 作 : 一 化 学 试 剂 实 验 类 : ( 一 ) 变 色 龙 卷 风 1. 上 边 准 备 好 的 一 只 瓶 子 里 加 入 500mL 水, 加 如 10g 葡 萄 糖 10gNaOH 固 体 (NaOH 用 量 2g/100mL 水 ) 几 滴 亚 甲 蓝 指 示 剂 (0.2%) 使 两 个 瓶 子 口 对 口 链 接 上 把 两 个 瓶 子 直 立 起 上, 上 边 是 装 溶 液 的 瓶 子 摇 动 瓶 子, 让 上 边 的 瓶 子 里 的 溶 液 旋 转 起 来, 停 止 摇 动 后 直 立 瓶 子 ( 上 边 的 瓶 子 有 溶 液, 下 边 是 空 瓶 子 ) 看 到 有 气 体 旋 转 上 升, 型 如 龙 卷 风, 并 伴 有 蓝 色 和 无 色 的 颜 色 的 变 化 当 溶 液 到 下 边 瓶 子 里 后, 再 反 转 直 立 瓶 子, 旋 转 有 溶 液 一 边 的 瓶 子, 并 重 复 上 边 操 作, 可 以 反 复 实 验, 反 复 观 察 变 色 龙 卷 风 直 到 瓶 中 的 氧 气 或 溶 液 中 的 葡 萄 糖 耗 尽 2. 将 上 述 实 验 中 的 指 示 剂 改 为 0.5% 碱 性 藏 花 红 指 示 剂, 用 量 为 5 滴,NaOH 用 量 20g(4g/100mL 水 ) ; 葡 萄 糖 的 用 量 10g(2g/100mL 水 ) 看 到 的 龙 卷 风, 伴 有 红 色 和 无 色 的 颜 色 的 变 化 当 溶 液 到 下 边 瓶 子 里 后, 再 反 转 直 立 瓶 子, 旋 转 有 溶 液 一 边 的 瓶 子, 并 重 复 上 边 操 作, 可 以 反 复 实 验, 反 复 观 察 变 色 龙 卷 风 直 到 瓶 中 的 氧 气 或 溶 液 中 的 葡 萄 糖 耗 尽 3. 将 上 述 实 验 中 的 指 示 剂 改 为 1% 靛 红 指 示 剂, 用 量 为 5mL;NaOH 用 量 5g(1g/100mL 水 ); 葡 萄 糖 的 用 量 10g(2g/100mL 水 ) 看 到 的 龙 卷 风, 伴 有 绿 色 橙 色 和 黄 色 的 颜 色 的 变 化 当 溶 液 到 下 边 瓶 子 里 后, 再 反 转 直 立 瓶 子, 旋 转 有 溶 液 一 边 的 瓶 子, 并 重 复 上 边 操 作, 可 以 反 复 实 验, 反 复 观 察 变 色 龙 卷 风 直 到 瓶 中 的 氧 气 或 溶 液 中 的 葡 萄 糖 耗 尽 4. 在 上 述 碱 性 藏 花 红 指 示 剂 的 红 色 和 无 色 的 变 化 的 溶 液 中 滴 加 几 滴 亚 甲 蓝 指 示 剂 看 到 的 龙 卷 风, 并 伴 有 蓝 色 紫 色 红 色 和 无 色 的 颜 色 的 变 化 当 溶 液 到 下 边 瓶 子 里 后, 再 反 转 直 立 瓶 子, 旋 转 有 溶 液 一 边 的 瓶 子, 并 重 复 上 边 操 作, 可 以 反 复 实 验, 反 复 观 察 变 色 龙 卷 风 直 到 瓶 中 的 氧 气 或 溶 液 中 的 葡 萄 糖 耗 尽 ( 二 ) 荧 光 龙 卷 风 1. 将 0.1 克 Luminol (C 8 H 7 N 3 O 2 ) 粉 末 溶 于 5 毫 升 10 % 的 NaOH 水 溶 液, 再 加 入 395 毫 升 之 蒸 馏 水 取 100 毫 升 的 溶 液 置 于 锥 形 瓶 中 2. 将 1.5 克 的 铁 氰 化 钾 [K 3 Fe(CN) 6 ] 粉 末 溶 于 400 毫 升 之 蒸 馏 水, 再 加 入 3 毫 升 之 30% 的 双 氧 水 (H 2 O 2 ) 取 出 50 毫 升 该 溶 液 于 另 一 锥 形 瓶 中 3. 将 塞 子 塞 好, 并 振 荡, 观 察 溶 液 的 颜 色 变 化 反 复 多 次 4. 待 光 度 降 低 后, 加 入 约 20 毫 升 的 10% NaOH 水 溶 液, 观 察 溶 液 的 变 化 ( 三 ) 有 色 龙 卷 风 可 以 加 入 硫 酸 铜 溶 液 氯 化 铁 溶 液 品 红 溶 液 高 锰 酸 钾 溶 液 甲 基 橙 溶 液 等 有 色 溶 液, 进 行 蓝 色 棕 黄 色 红 色 紫 色 等 有 色 龙 卷 风 的 实 验 二 家 庭 实 验 类 : ( 一 ) 变 色 龙 卷 风 : 1. 取 少 许 咖 喱 粉 加 入 一 个 瓶 中 加 水 溶 解, 体 积 在 瓶 容 积 的 2/3 左 右, 溶 液 呈 黄 色, 连 接 装 置 时 在 上 边 再 少 许 碳 酸 钠 加 入 另 一 个 瓶 中, 用 少 量 水 溶 解 后 溶 液, 连 接 装 置 时 在 下 边 倾 斜 组 合 装 置 后, 快 速 旋 转 瓶 子, 使 溶 液 快 速 旋 转 起 来, 马 上 停 止 旋 转 瓶 子, 把 装 置 直 立 起 来 ( 有 咖 喱 粉 的 瓶 子 在 上 边 ), 看 到 龙 卷 风 的 下 边 变 成 碱 性 颜 色 的 成 色 2. 取 鲜 花 的 花 瓣 如 三 色 堇 牵 牛 花 杜 鹃 花 等 任 何 一 种, 洗 净 炸 成 汁, 取 清 液 少 许 加 入 一 个 瓶 中, 在 取 碳 酸 钠 少 许, 加 入 同 一 个 瓶 中, 加 水 溶 解 到 瓶 的 2/3 左 右 的 容 积, 这 时 溶 液 呈 现 碱 性 颜 色, 连 接 装 置 时 在 上 边 再 取 5mL 白 醋 加 入 另 一 个 瓶 子 中, 连 接 装 置 时 在 下 边 倾 斜 组 合 装 置 后 快 速 旋 转 瓶 子, 使 溶 液 快 速 旋 转 起 来, 马 上 停 止 旋 转 瓶 子, 把 装 置 直 立 起 来, 看 到 上 边 碱 性 颜 色 的 龙 卷 风, 到 下 边 就 变 成 酸 性 颜 色 还 可 以 先 加 白 醋 显 示 酸 性 颜 色, 看 到 酸 性 颜 色 的 龙 卷 风, 再 取 碳 酸 钠 少 许 加 入 下 边 的 瓶 子 加 少 量 水 溶 解, 实 验 时 可 以 看 到 下 边 溶 液 变 成 碱 性 颜 色 36
( 二 ) 有 色 龙 卷 风 : 1. 取 少 许 咖 喱 粉 加 入 一 个 瓶 中 加 水 溶 解, 体 积 在 瓶 容 积 的 2/3 左 右, 溶 液 呈 黄 色, 连 接 装 置 时 在 上 边 组 合 装 置 后, 快 速 旋 转 瓶 子, 使 溶 液 快 速 旋 转 起 来, 马 上 停 止 旋 转 瓶 子, 把 装 置 直 立 起 来 ( 有 咖 喱 粉 的 瓶 子 在 上 边 ), 看 到 黄 色 的 龙 卷 风 形 成 还 可 以 咖 喱 粉 加 碳 酸 钠 产 生 橙 色 的 龙 卷 风 2. 取 鲜 花 的 花 瓣 如 三 色 堇 牵 牛 花 杜 鹃 花 等 任 何 一 种, 洗 净 炸 成 汁, 取 清 液 少 许 加 入 一 个 瓶 中, 在 取 碳 酸 钠 少 许, 加 入 同 一 个 瓶 中, 加 水 溶 解 到 瓶 的 2/3 左 右 的 容 积, 连 接 装 置 时 在 上 边 组 合 装 置 后 快 速 旋 转 瓶 子, 使 溶 液 快 速 旋 转 起 来, 马 上 停 止 旋 转 瓶 子, 把 装 置 直 立 起 来, 看 到 上 边 碱 性 颜 色 的 龙 卷 风, 到 下 边 就 变 成 酸 性 颜 色 还 可 以 先 加 白 醋 显 示 酸 性 颜 色, 看 到 酸 性 颜 色 的 龙 卷 风, 再 取 碳 酸 钠 少 许 加 入 下 边 的 瓶 子 加 少 量 水 溶 解, 实 验 时 可 以 看 到 下 边 溶 液 变 成 碱 性 颜 色 3. 取 少 量 碘 酊 和 淀 粉 分 别 加 入 同 一 个 瓶 中, 加 水 溶 解 到 瓶 的 2/3 左 右 的 容 积, 连 接 装 置 时 在 上 边 组 合 装 置 后 快 速 旋 转 瓶 子, 使 溶 液 快 速 旋 转 起 来, 马 上 停 止 旋 转 瓶 子, 把 装 置 直 立 起 来, 看 到 上 边 蓝 色 色 的 龙 卷 风 产 生 实 验 现 象 描 述 把 两 个 塑 料 瓶 ( 玻 璃 瓶 或 锥 形 瓶 ) 上 下 口 对 口 链 接 上, 中 间 留 有 个 孔, 让 两 个 瓶 能 上 下 连 通 在 一 个 瓶 中 加 入 溶 液 ( 用 量 不 要 超 过 一 个 瓶 子 的 2/3), 再 使 两 个 瓶 子 口 对 口 链 接 上 把 两 个 瓶 子 直 立 起 上, 上 边 是 装 溶 液 的 瓶 子 摇 动 瓶 子, 让 上 边 的 瓶 子 里 的 溶 液 旋 转 起 来, 停 止 摇 动 后 直 立 瓶 子 ( 上 边 的 瓶 子 有 溶 液, 下 边 是 空 瓶 子 ) 旋 转 龙 卷 风 的 形 成 是 上 边 瓶 子 里 溶 液 密 度 大, 向 下 流 动, 使 下 边 瓶 子 里 的 空 气 被 压 到 上 边 的 瓶 子 里 由 于 溶 液 的 旋 转, 使 气 体 旋 转 上 升, 形 状 酷 似 龙 卷 风, 故 起 名 龙 卷 风 当 加 入 不 同 的 溶 液 时, 由 于 颜 色 不 同 或 化 学 反 应 而 产 生 的 现 象 不 同, 使 龙 卷 风 的 实 验 效 果 各 不 相 同 如 有 变 色 龙 卷 风 ; 有 色 龙 卷 风 和 荧 光 龙 卷 风 等 变 色 龙 卷 风 : 当 龙 卷 风 形 成 时 上 边 的 颜 色 和 下 边 的 颜 色 不 同 发 生 变 化, 为 变 色 龙 卷 风 有 色 龙 卷 风 : 瓶 子 里 的 溶 液 本 身 就 有 颜 色, 形 成 的 龙 卷 风 为 有 色 龙 卷 风 荧 光 龙 卷 风 : 瓶 子 里 的 溶 液 是 荧 光 材 料, 形 成 龙 卷 风 时 会 发 出 荧 光, 为 荧 光 龙 卷 风 不 同 的 溶 液 对 应 的 实 验 现 象 实 验 名 实 验 分 类 具 体 内 容 上 瓶 试 剂 及 现 象 下 瓶 试 剂 及 现 象 现 象 及 说 明 备 注 37
称 氢 氧 化 钠 溶 液 葡 萄 糖 蓝 色 无 色 互 变 亚 甲 蓝 静 止 无 色, 在 静 止 或 震 荡 时, 颜 色 在 蓝 色 无 蓝 色 无 色 互 变 和 无 色 之 间 变 化 氢 氧 化 钠 溶 液 葡 萄 糖 红 色 无 色 互 变 碱 性 藏 红 花 静 止 无 色, 在 静 止 或 震 荡 时, 颜 色 在 无 红 色 无 色 互 变 红 色 和 无 色 之 间 变 化 参 考 上 开 始 绿 色, 静 止 海 教 育 片 刻 为 橙 色, 再 出 版 社 化 学 试 剂 实 验 类 变 色 龙 卷 风 三 色 变 三 色 无 色 变 氢 氧 化 钠 溶 液 葡 萄 糖 靛 红 开 始 绿 色, 在 静 止 或 震 荡 时, 颜 色 在 绿 色 橙 色 黄 色 之 间 变 化 氢 氧 化 钠 溶 液 葡 萄 糖 靛 红 亚 甲 蓝 静 止 无 色, 在 静 止 或 震 荡 时, 颜 色 在 蓝 色 紫 色 红 色 和 无 色 无 无 静 止 片 刻 为 黄 色 震 荡 变 橙 色 激 烈 震 荡 变 为 绿 色 在 静 止 或 震 荡 中 颜 色 在 绿 色 橙 色 黄 色 之 间 变 化 开 始 震 荡 呈 蓝 色, 静 止 片 刻 为 紫 色, 再 静 止 片 刻 为 红 色, 再 过 片 刻 呈 无 色 震 荡 变 红 色, 激 烈 震 荡 变 为 紫 色, 再 震 荡 为 蓝 色 张 平 竺 际 舜 编 著 生 活 中 的 化 学 P143 页 蓝 瓶 子 红 瓶 子 和 三 色 变 实 验 之 间 变 化 在 静 止 或 震 荡 中 颜 色 在 无 色 红 色 紫 色 蓝 色 和 无 色 之 间 变 化 荧 光 龙 卷 风 荧 光 龙 卷 风 0.1 克 Luminol (C 8 H 7 N 3 O 2 ) 粉 末 溶 于 5 毫 升 10 % 的 NaOH 水 溶 液, 再 加 入 395 毫 升 之 蒸 馏 水 取 100 毫 升 1.5 克 的 铁 氰 化 鉀 [K 3 Fe(CN) 6 ] 粉 末 溶 于 400 毫 升 之 蒸 馏 水, 再 加 入 3 毫 升 之 30% 的 双 氧 水 (H 2 O 2 ) 取 出 50 毫 升 塞 子 塞 好, 并 振 荡, 观 察 溶 液 的 颜 色 变 化, 及 有 荧 光 产 生 反 复 多 次 待 光 度 降 低 后, 加 入 约 20 毫 升 的 10 % NaOH 水 溶 液, 38
有 色 蓝 色 棕 黄 色 红 色 紫 色 等 有 分 别 取 下 列 溶 液 ( 硫 酸 铜 溶 液 氯 化 铁 溶 液 品 红 溶 液 高 锰 酸 钾 溶 液 甲 形 成 蓝 色 棕 黄 龙 卷 色 龙 卷 风 基 橙 溶 液 等 有 色 溶 液,) 进 行 蓝 色 棕 黄 色 红 色 紫 色 等 有 色 龙 卷 风 的 实 无 色 红 色 紫 色 等 有 色 龙 卷 风 风 验 咖 喱 粉 变 咖 喱 粉 水 溶 液 呈 黄 色 碳 酸 钠 溶 液, 无 色 龙 卷 风 的 上 边 色 为 黄 色 下 边 为 橙 色 茶 水 变 色 泡 一 壶 茶 水 溶 液 浅 棕 色 柠 檬 水 龙 卷 风 上 深 下 浅 石 碱 龙 卷 风 上 浅 下 深 此 类 变 变 色 龙 卷 风 花 瓣 变 色 ( 把 花 瓣 炸 成 汁 过 滤, 制 成 指 示 剂 ) 三 色 堇 花, 取 紫 色 花 瓣 的 指 示 剂, 加 白 醋 少 许, 显 红 色 三 色 堇 花, 取 玫 瑰 红 色 花 瓣 的 指 示 剂, 加 白 醋 少 许, 显 红 色 加 碳 酸 钠 溶 液 少 许 加 碳 酸 钠 溶 液 少 许 龙 卷 风 的 上 边 为 红 色 下 边 为 绿 色 龙 卷 风 的 上 边 为 红 色 下 边 为 黄 绿 色 色 只 能 变 化 一 次 不 能 从 复 变 色, 除 再 加 白 杜 鹃 花, 取 粉 红 色 的 花 瓣 加 碳 酸 钠 溶 液 少 许 龙 卷 风 的 上 边 醋 指 示 剂, 加 白 醋 少 许, 显 为 红 色 下 边 为 家 红 色 黄 绿 色 庭 取 牵 牛 花, 蓝 色 花 瓣 的 指 加 碳 酸 钠 溶 液 少 许 龙 卷 风 的 上 边 实 示 剂, 加 白 醋 少 许, 显 红 为 红 色 下 边 均 验 色 ( 取 紫 色 花 瓣 的 指 示 为 绿 色 类 剂, 加 白 醋 显 粉 红 色 ) 有 色 碘 酊 的 蓝 色 龙 卷 风 三 色 堇 红 碘 酊 淀 粉 水 蓝 色 无 花 瓣 指 示 剂, 加 白 醋 红 无 产 生 蓝 色 龙 卷 风 产 生 红 色 绿 色 龙 卷 色 绿 色 或 黄 绿 色 龙 卷 风 色 ; 加 碳 酸 钠 溶 液 绿 色 或 黄 绿 色 龙 卷 风 或 黄 绿 色 龙 卷 风 风 杜 鹃 花 红 花 瓣 指 示 剂, 加 白 醋 红 无 产 生 红 色 或 黄 色 绿 色 龙 色 ; 加 碳 酸 钠 溶 液 黄 绿 色 绿 色 龙 卷 风 卷 风 龙 卷 风 牵 牛 花 红 蓝 色 花 瓣 指 示 剂, 白 醋 红 无 产 生 红 色 粉 红 色 粉 红 色 色 ; 碳 酸 钠 溶 液 绿 色 紫 色 或 绿 色 龙 卷 或 绿 色 龙 色 花 瓣 指 示 剂, 白 醋 粉 红 风 卷 风 色 ; 碳 酸 钠 溶 液 绿 色 产 生 红 色 粉 红 色 或 绿 色 龙 卷 风 39
实 验 结 果 有 多 个 装 置 同 时 进 行 时 会 看 到 变 色 龙 卷 风 ; 有 色 龙 卷 风 和 荧 光 龙 卷 风 等 变 化 出 现, 颜 色 和 动 态 的 美 感 十 分 动 人 注 意 事 项 及 其 他 1. 用 石 碱 和 白 醋 混 合 的 反 应 要 控 制 用 量, 产 生 的 气 体 要 及 时 放 出 防 止 压 强 太 大 2. 此 实 验 装 置 可 以 做 多 种 变 色 反 应 震 荡 反 应 于 装 置 中, 非 常 美 丽 参 考 文 献 : 生 活 中 的 化 学 张 平 竺 际 舜 编 著 上 海 教 育 出 版 社 40
设 计 编 号 19-54 题 目 神 奇 的 杯 子 倒 水 实 验 原 料 蒸 馏 水. 硅 酸 钠 固 体. 酚 酞 溶 液. 硫 酸. 氢 氧 化 钠 固 体. 1 0 毫 升 浓 硫 酸 :5 毫 升 水 配 成 的 硫 酸 溶 液 仪 器 设 备 透 明 玻 璃 杯 1 个. 不 透 明 纸 质 杯 子 2 个. 玻 棒 1 个. 100 毫 升 烧 杯 1 个. 三 脚 架. 石 棉 网. 酒 精 灯. 打 火 机. 25 毫 升 量 筒 1 个. 药 匙 2 个 原 理 20 毫 升 硅 酸 钠 热 饱 和 溶 液 装 在 透 明 杯 子 1 内, 不 透 明 纸 制 杯 子 2 内 预 先 加 好 刚 配 好 的 (10 毫 升 浓 硫 酸 :5 毫 升 水 ) 硫 酸 溶 液 5 毫 升, 酚 酞 5 滴 左 右, 将 杯 子 1 内 溶 液 向 杯 子 2 倒, 稍 加 搅 拌 2~3 秒 即 可 形 成 固 体 果 冻 状 硅 胶, 在 不 透 明 纸 质 杯 子 2 内 凝 固 不 动, 杯 子 倒 置 也 不 会 掉 下 来, 向 杯 子 2 中 加 入 一 药 匙 氢 氧 化 钠 固 体, 与 硅 酸 反 应 硅 胶 部 分 消 失, 重 新 变 成 硅 酸 钠 溶 液, 且 遇 酚 酞 变 红 色, 向 不 透 明 纸 制 杯 子 3 倒 可 看 见 红 色 有 沉 淀 的 溶 液 25 毫 升 左 右, 在 纸 制 不 透 明 杯 子 3 中 预 先 加 入 前 面 配 的 浓 度 稍 大 的 硫 酸 10 毫 升, 酸 性 环 境 使 酚 酞 红 色 消 失, 酸 的 量 有 一 个 点 可 以 在 杯 子 3 中 再 次 形 成 果 冻 状 硅 胶, 但 该 点 较 难 寻 找, 其 他 情 况 杯 子 3 内 溶 液 都 会 变 成 无 色 有 沉 淀 的 液 体, 再 倒 向 杯 子 1 操 作 步 骤 1 在 100 毫 升 烧 杯 内 倒 入 热 蒸 馏 水 50 毫 升 在 石 棉 网 上 加 热, 倒 入 硅 酸 钠 固 体 配 成 饱 和 溶 液, 加 热 到 接 近 沸 腾, 取 20 毫 升 倒 入 透 明 杯 子 1 内 2 在 不 透 明 纸 制 杯 子 2 内 加 入 5 毫 升 ( 新 制 10 毫 升 浓 硫 酸 :5 毫 升 水 配 制 ) 硫 酸 溶 液, 酚 酞 5 滴 左 右 不 透 明 纸 制 杯 子 3 内 加 入 10 毫 升 (10 毫 升 浓 硫 酸 :5 毫 升 水 配 制 ) 硫 酸 溶 液 步 骤 1 和 2 为 准 备 工 作 3 表 演 时 将 透 明 杯 子 1 的 溶 液 倒 入 不 透 明 纸 制 杯 子 2 内, 用 玻 棒 搅 拌 2 秒 左 右, 不 透 明 纸 制 杯 子 2 内 生 成 浅 红 色 果 冻 状 硅 胶, 杯 子 口 向 下 不 掉 下 来, 观 众 的 感 觉 就 是 溶 液 消 失 了. 正 放 不 透 明 纸 制 杯 子 2. 4 向 完 成 步 骤 3 的 不 透 明 纸 制 杯 子 2 内 加 入 一 钥 匙 氢 氧 化 钠 固 体, 用 玻 棒 搅 拌, 与 部 分 硅 酸 胶 体 反 应 产 生 有 沉 淀 的 硅 酸 钠 溶 液, 且 遇 到 酚 酞 变 浅 红 色, 倒 向 不 透 明 纸 制 杯 子 3, 观 众 感 觉 变 出 红 色 有 沉 淀 的 液 体 5 将 完 成 步 骤 4 的 不 透 明 纸 制 杯 子 3 内 液 体 倒 入 透 明 杯 子 1, 因 不 透 明 纸 制 杯 子 3 中 预 先 有 硫 酸 溶 液 使 酚 酞 退 色, 可 以 看 到 无 色 有 沉 淀 的 溶 液 倒 入 杯 子 1 内 实 验 现 象 透 明 杯 子 1 内 20 毫 升 溶 液 倒 入 不 透 明 纸 制 杯 子 2 内 搅 拌 2 秒, 将 不 透 明 纸 制 杯 子 2 倒 置, 什 么 都 不 会 倒 出, 溶 液 消 失 ; 再 向 不 透 明 纸 制 杯 子 2 内 加 入 一 药 匙 氢 氧 化 钠 固 体, 搅 拌 2 秒, 就 可 以 向 不 透 明 纸 制 杯 子 3 倒 出 浅 红 色 有 沉 淀 的 溶 液 25 毫 升 左 右, 溶 液 又 出 来 了 ; 将 不 透 明 纸 制 杯 子 3 内 液 体 倒 向 透 明 杯 子 1, 倒 出 的 液 体 浅 红 色 消 失, 是 无 色 有 沉 淀 的 溶 液 41
实 验 结 果 设 计 的 创 新 处 利 用 硅 酸 钠 热 饱 和 溶 液 和 浓 度 大 些 的 硫 酸 反 应 产 生 果 冻 状 硅 胶 的 性 质 设 计 成 溶 液 消 失 的 魔 术, 再 加 入 少 量 固 体 氢 氧 化 钠 再 次 产 生 浅 红 色 溶 液, 该 溶 液 遇 到 酸 后 浅 红 色 消 失 的 现 象 将 该 魔 术 进 一 步 深 入, 增 强 了 趣 味 性 和 视 觉 冲 击 力 注 意 事 项 在 不 透 明 纸 制 杯 子 3 中 加 入 硫 酸 的 量 有 一 个 点 可 以 在 杯 子 3 中 再 次 形 成 果 冻 状 硅 胶, 但 该 点 较 难 寻 找, 其 他 情 况 杯 子 3 内 溶 液 都 会 变 成 无 色 有 沉 淀 的 液 体, 再 倒 向 杯 子 1 42
设 计 编 号 20-98 题 目 水 中 写 字 原 料 市 售 羧 甲 基 纤 维 素 ( 俗 称 化 学 浆 糊, 文 具 店 有 售 ; 分 子 式 为 [C6H7O2(OH)2CH2COONa]n ) 三 氯 化 铁 (FeCl3) 硫 氰 化 钾 (KSCN) 亚 铁 氰 化 钾 (K4[Fe(CN)6]) 仪 器 设 备 注 射 针 筒 小 烧 杯 水 果 盘 原 理 一 定 浓 度 ( 约 1-2%) 的 羧 甲 基 纤 维 素 溶 液, 具 有 一 定 粘 度, 呈 澄 清 透 明 状, 有 很 好 的 流 动 性 该 溶 液 有 增 稠 流 动 赋 形 保 水 保 护 胶 体 耐 酸 耐 盐 等 特 性 铁 盐 是 一 种 絮 凝 剂, 水 解 产 物 能 与 溶 液 的 羧 甲 基 纤 维 素 进 行 电 中 和 脱 稳 吸 附 架 桥, 形 成 粗 大 絮 体 书 写 液 体 为 铁 盐, 该 絮 体 形 成 后 在 水 中 有 一 定 的 稳 定 性 和 塑 形 性, 可 以 依 此 来 在 水 中 写 字 作 画 并 有 效 抑 制 字 画 扩 散 FeCl3 和 KSCN 反 应 变 红 色, 和 K4[Fe(CN)6] 反 应 变 蓝 色, 这 是 中 学 常 用 的 铁 盐 变 色 反 应 利 用 能 与 FeCl3 试 剂 产 生 颜 色 反 应 的 KSCN 试 剂 和 K4[Fe(CN)6] 等 试 剂, 形 成 具 有 不 同 颜 色 的 絮 状 物, 而 具 有 一 定 粘 度 的 羧 甲 基 纤 维 素 溶 液 抑 制 了 这 些 溶 液 的 扩 散 和 混 合, 因 此 水 中 形 成 了 彩 色 的 字 画 操 作 步 骤 1) 称 取 羧 甲 基 纤 维 素 约 15 克, 加 入 1000 毫 升 清 水, 边 加 入 边 搅 拌, 至 全 部 溶 解 溶 液 呈 澄 清 透 明 状 ( 市 售 羧 甲 基 纤 维 素 不 纯, 可 能 呈 一 定 程 度 偏 黄 色, 可 考 虑 用 纯 试 剂 ), 将 溶 液 倒 入 果 盘 中 2) 分 别 配 置 0.05 摩 尔 / 升 的 FeCl3 溶 液 KSCN 溶 液 和 K4[Fe(CN)6] 溶 液 于 小 烧 杯 中 3) 用 注 射 针 管 分 别 抽 取 一 定 量 的 KSCN 溶 液 和 K4[Fe(CN)6] 溶 液, 然 后 均 匀 调 和 在 水 果 盘 中 水 溶 液 的 左 右 两 区 ( 共 分 左 中 右 三 区, 用 以 书 写 三 个 字 ) 4) 取 注 射 针 管, 吸 取 FeCl3 溶 液, 在 盘 中 水 溶 液 左 中 右 三 区 分 别 写 化 学 年 三 个 字, 三 个 字 分 别 呈 现 鲜 红 色, 黄 色 和 海 蓝 色 实 验 现 象 描 述 水 中 写 出 了 化 学 年 三 个 字, 三 个 字 分 别 呈 现 鲜 红 色, 黄 色 和 海 蓝 色 实 验 结 果 水 中 写 出 化 学 年 三 个 不 同 颜 色 的 字, 字 迹 在 水 溶 液 中 稳 定 存 在 注 意 事 项 及 其 他 为 保 证 实 验 效 果, 在 左 右 两 区 将 KSCN 溶 液 和 K4[Fe(CN)6] 溶 液 调 和 到 羧 甲 基 纤 维 素 溶 液 中 时 需 要 小 心 搅 匀 43