书城教材教辅中小学生综合实践活动-生活小实验
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第3章 化学篇(3)

1.制印字版先选一块无破损无皱纹的硬纸板,写上需要印的字或图案,用小刀把字体或图案雕成空心字体或图案。

2.调色浆称取15克石花菜(南北货商店有售),加200毫升水,加热煮沸,边加热边搅拌,待完全溶解后,趁热用三层纱布过滤,把滤液置于陶瓷盆中。

在烧杯中加入3克氢氧化钠,加20毫升水使其溶解,再加入太古油15毫升,用玻棒搅匀。

在另一只烧杯中放入30克快色素6032大红,加酒精25毫升,使其溶解。

再把前面两种溶液都倒入陶瓷盆中,加水到大约500毫升体积,搅拌使混和均匀,即成色浆。

3.印字画洗净纺织品。把印字版平放在要印字的位置,用油漆刷蘸色浆,在印字版上向一个方向小心抹刷几遍,看到色浆在织物上已均匀地上色即可。

把印好的织物放在阴暗处氧化2小时,干后即可使用。

(二十八)切去火头和把火切为两截

实验用品

大小为100×100毫米左右、网眼1平方毫米左右的铜网、酒精灯、木条。

实验原理

铜具有良好的导热性,将一张细眼铜丝网压在火焰头上,由于铜网使火焰热量散失,穿过铜网的酒精蒸气温度下降到着火点以下而熄灭,出现网下燃烧网上无火的“火去头”的现象,用燃着的木条去点燃铜网上的酒精蒸气,又燃烧起来,造成火焰被“切”为两截的现象。

实验方法

取一张大小100×100毫米左右、网眼1平方毫米左右的铜网,从酒精灯火焰上方压至火焰内焰中部,观察“火被去头”;再用燃着的木条点燃网上酒精蒸气,观察火焰被“切为两截”。

(二十九)踩地雷

实验用品

400毫升烧杯1只、漏斗架、长颈漏斗滤纸、100毫米量筒、托盘天平、药匙、做搅捧用的木条1根、碘、浓氨水。

实验原理

在常温时,碘跟浓氨水反应生成一种暗褐色的物质,通常称之为碘化氮(实际上,该物质是带有不同数量氨的碘化氮的化合物,如NI3·NH3;NI3·2NH3等),其化学反应方程式如下:5NH3+3I2NI3·NH3↓(暗褐色)+3NH4I。

当碘化氮干时,极轻微的触动即引起爆炸。如:受振动、碰撞或脚踩时,极易分解发出爆炸声,反应式如下:NH3=3I2+N2+2NH3爆炸时,由于有热量放出,从而使生成的碘变成紫色的碘蒸气。

实验方法

1.“地雷”——碘化氮的制备:

称取1~2克碘(最好是粉末状)置于400毫升烧杯中,然后注入50~100毫升浓氨水,用木条做搅棒,不断搅拌以使碘能与浓氨水充分反应。反应2分钟后,过滤,过滤时应尽可能使不溶物聚集在滤纸的圆锥中央。

2.过滤一次后,烧杯内仍残留许多未反应的碘,为此应将滤液再次倒回原烧杯,以使浓氨水与未反应的碘进一步反应,然后再摇动烧杯,倾出上层滤液过滤。

3.重复以上过滤过程,直至碘与浓氨水充分反应。

4.最后,将烧杯中所残留的固体,全部转移到滤纸上。当漏斗中仅剩余少量液体未滤出时,即可将滤纸从漏斗中取出,平铺于一块木板上。这样,“地雷”就制备完成了。

5.用木条将滤纸上的滤饼拨撒到要进行表演的水泥地面上,晾干30~60分钟后,即可进行,试验者将发现,当脚踩到该药品时,会发出清脆的爆炸声,并且随着脚步的移动,这种爆炸声将持续不断,致使试验者不知如何是好,犹如身陷地雷阵似的,正是“进亦难,退亦难”。

(三十)烧不着的棉布

实验用品

棉布、氯化铵的饱和溶液。

实验原理

经过这种化学处理的棉布(防火布)的表面附满了氯化铵的晶体颗粒,氯化铵这种化学物质有个怪脾气,就是特别怕热,一遇热就会发生化学变化,分解出两种不能燃烧的气体,一种是氨气,另一种是氯化氢气体。

NH4ClNH3(气)+HCl(气)

这两种气体把棉布与空气隔绝起来,棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时,它们又在空气中相遇,重新化合而成氯化铵小晶体,这些小晶体分布在空气中,就像白烟一样。实际上,氯化铵这种化学物质是很好的防火能手,戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等,都经常用氯化铵处理,以求达到防火的目的。

实验方法

将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中,片刻之后,取出晾干就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点,不但点不着,而且还冒出白色的烟雾。

请你们说说,这是什么道理?

(三十一)自动长毛的鸭子

实验用品

剪刀、铝皮、棉签、HgNo3溶液。

实验原理铝为活泼金属,但由于铝表面有致密的氧化膜,阻止了铝与空气的反应。HgNO3溶液涂上去后,破坏了致密氧化膜,同时形成Al-Hg合金,使得Al表面不能再形成致密氧化膜。Al可以持续和空气中的氧气反应,生成白色Al2O3。

实验方法

用铝皮剪成一个鸭子形状(兔子、猫、老鼠……随便啦),用棉签沾上HgNO3溶液涂在铝皮上,过几分钟后将铝皮上的HgNO3擦干。接着就可以看见铝鸭子自动长出白毛来!

注意事项

HgNO3为剧毒化合物,实验时注意防护措施!

(三十二)一触即发

实验用品

大试管、15mL~20mL银氨溶液、乙炔气体、滤纸。

实验原理

乙炔通入银氨溶液生成乙炔银沉淀,乙炔银干燥后若受热、摩擦或撞击都会发生爆炸。

C2H2+2\[Ag(NH3)2\]OH→C2Ag2+2H2O+4NH3

加热:

C2Ag22C+2Ag

实验方法

在大试管中装入新制的银氨溶液15mL~20mL,向其中通入乙炔气体,立即反应生成灰白色的乙炔银沉淀,继续通入乙炔至反应完全后过滤,洗涤干净滤渣,将滤渣分为绿豆大小的若干撮,放在一张滤纸上在阴凉稳妥处风干。将风干后的乙炔银放在厚书本中,稍用力合上书本,就会发生爆炸;放在地面用鞋底轻轻一擦也发生爆炸;放在石棉网上微热或用星火接触也发生爆炸。

(三十三)变形鸡蛋

实验用品

鸡蛋1个、花瓶2个(其中一个瓶口稍大于鸡蛋,另一个稍小于鸡蛋)。

实验原理

由于鸡蛋壳主要是由CaCO3等物质组成,当浸入稀盐酸时,发生反应2CaCO3+2HClCa(HCO3)2+CaCl2,鸡蛋壳溶解,所以鸡蛋变软,又由于鸡蛋内膜由非碳酸盐组成,不溶于稀盐酸,所以又不会破裂,而保持鸡蛋原形。

实验方法

拿一个普通鸡蛋,再拿出两个花瓶(或烧杯),让其中一个瓶口稍大于鸡蛋,另一个稍小于鸡蛋,演示一下鸡蛋是无论如何也放不进小花瓶的,事先在大花瓶内装入稀盐酸,小花瓶内装入清水,保持其外观一致。

先将鸡蛋放入大花瓶,稍待片刻,把鸡蛋倾倒而出,放入小花瓶。

注意事项

1.花瓶(或烧杯)最好是透明的,以显示花瓶大小无变化。

2.对瓶中的溶液或水应做如下解释:为保证鸡蛋在放入瓶中不会摔碎,所以加入水以缓冲冲力。

3.鸡蛋放入稀盐酸中的时间应在表演前试验好,以保证鸡蛋在所需的时间内变软,但仍能保持原来外形,只是表皮变得有弹性,如所需时间太长,可加大盐酸浓度。

4.当鸡蛋在大花瓶中时,应适当转移观众注意力,以免被发现瓶中有小气泡生成,如果离观众远,则不存在此问题。

(三十四)人造雪景

实验用品木板、铁钉、手锯、木锉、手摇钻和钻头、玻璃钟罩、酒精灯、绿叶树枝、坩埚、苯甲酸。

实验原理苯甲酸受热熔化并蒸发,冷后又凝结,致使绿叶树枝上挂满白色晶体,宛如一幅严冬的雪景。

实验方法用木板做一个有顶无底、三面有壁、一面无壁的小木箱。小木箱的长和宽都是25厘米,箱高10厘米。在箱顶中央打一个能正好嵌入坩埚的圆孔。坩埚内放4克苯甲酸。坩埚周围装饰些绿叶树枝,然后用玻璃钟罩罩住。从木箱无壁的那边,放进一盏点燃的酒精灯,将坩埚加热,片刻之后,绿叶树枝上挂满“白雪”,景色十分美丽。

(三十五)神壶

实验用品茶壶、玻璃杯4只、热水瓶。

草酸、无水硫酸铁、茶叶。

实验原理茶叶内含有鞣酸,鞣酸与硫酸铁反应生成黑色的鞣酸铁沉淀,加入草酸则生成草酸铁而褪色。

实验方法在桌上放4只玻璃杯,A为空杯,B杯中放0.2克硫酸铁白色粉末,C为空杯,D杯中放3克草酸粉末,还有1克草酸粉末,放在靠近B杯处的桌面上。

操作时,把茶壶向观众交代清楚,是一把普通茶壶。然后取5克茶叶放入壶中,再把热水瓶中的热水倒入壶中,略等片刻,倒一杯茶在A杯,表演者先喝一口,再请观众喝一口。这时表演者倒茶入B杯变成了一杯黑墨水,又倒入C杯,仍是一杯清茶。而后把A、B、C3个杯子的水全倒入茶壶中,重新倒入A杯时,发现是一杯墨水。这时表演者在讲话时把右手食指很自然地粘取桌上的草酸粉末。草酸粉末粘在食指上,用右手端B杯,食指很自然地放在杯口内。向B杯倒茶,茶淋在食指上使草酸淋入杯内,杯内是一杯清茶。倒入C杯,是一杯墨水。倒茶入D杯,又变为清茶。将4杯水全倒回壶中,再倒入A、B、C、D4个杯子中,这时可看到全是清茶。

(三十六)神奇的烟灰

实验用品酒精灯、镊子。

方糖或水果糖、烟灰。

实验原理糖是由碳、氢、氧组成的有机化合物,只接触火焰不能燃烧,但加上烟灰,由于烟灰中含的微量元素如砷、镉、镍等起催化作用,促进化学反应的进行,糖就着火了。

实验方法把方糖或水果糖用镊子夹住放在酒精灯火焰上加热,糖熔化而不会燃烧。把表面熔化的糖蘸上一些烟灰再放到火焰上,糖就燃烧起来,产生粉红色的火焰。

(三十七)一色变四色

实验用品试管、酒精灯、试管夹。

10%氢氧化钠溶液、5%硫酸铜溶液、10%葡萄糖溶液。

实验原理氢氧化铜的碱溶液被葡萄糖还原生成黄色氢氧化亚铜沉淀,再分解为红色的氧化亚铜沉淀,黄色和蓝色相混而显绿色,最下面为原来的绛蓝色。

实验方法在试管里加入氢氧化钠溶液10毫升,再滴入硫酸铜溶液20滴,振荡,然后加入葡萄糖溶液2毫升,振荡得绛蓝色透明溶液。加热试管里溶液的最上面的部分。当这部分溶液有红色沉淀出现时,便停止加热。这时可看到溶液由上到下呈现红、黄、绿、蓝4种颜色。

(三十八)隐蔽墨水

实验用品100毫升烧杯、玻璃棒、毛笔、白纸。

氯化钴晶体。