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第22章 生活小实验(4)

高锰酸钾是家庭中常用的消毒剂,很容易从药店里买到。用时须把它配成0.1摩/升溶液(重量百分浓度约为2%),还要在溶液里加硫酸,这样便配成了酸性高锰酸钾溶液(每10毫升高锰酸钾溶液加几滴浓硫酸)。然后把酸性高锰酸钾溶液滴在污迹处,红蓝墨水等污迹就会消失。

为什么高锰酸钾溶液能褪色呢?因为红、蓝墨水,印油和圆珠笔油都是用染料配成的,而红、蓝色染料都是有机化合物,容易被高锰酸钾氧化,变成无色的物质。

在红、蓝墨水等污迹消失以后,上面会留下过剩的高锰酸钾溶液,它是紫色的。如果不把它除掉,则会在衣服上造成新的污迹。除去高锰酸钾的办法是在上面滴几滴3%过氧化氢溶液(可用医用的双氧水),它具有还原性,能把紫色的高锰酸钾还原为无色的硫酸锰:

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O

最后,在衣服上的污迹被除去以后,还要用清水把衣服洗一下,以除去衣服上残留的化学药品。

这个方法也可以用来除去纸上的红、蓝墨水等污迹,但不适合于除去衣服上和纸上的蓝黑墨水的污迹。因为蓝黑墨水的污迹中除了含有蓝色染料以外,还有三价铁盐,它不能与高锰酸钾发生反应,而要用亚硫酸钠等具有还原性的物质把它除去。

自己走路的杯子

实验材料和用具:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水

实验步骤:

1.用一块玻璃板,放在水里浸一下。

2.玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米)。

3.拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。

4.用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。

为什么会这样呢?其实,当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。

隐显墨水

如果你想要用一种最简单的方法写一封“密信”,你最好使用氯化钴制成的隐显墨水,这个实验需要你和朋友一起来完成。

先配一小瓶0.1摩/升的氯化钴溶液,然后用蘸水钢笔或毛笔在吸水性较好的白纸上写好“密信”。氯化钴的稀溶液是浅粉红色的,所以把0.1摩/升的氯化钴溶液写在纸上,等纸干了以后,几乎看不出纸上有什么颜色。

现在你就可以把这封“密信”寄给你的朋友了,当然信封不能用隐显墨水写,你还是用蓝墨水写为好,否则这封信就寄不到了。

你的朋友收到信后,根据你们事先约定的方法,把信纸拿出来,放在火炉上烘烤,或者把信纸放在酒精灯火焰上微热一下,信纸上的CoCl2·6H2O即脱水变成蓝色的CoCl2,上面就显出蓝色的“密信”。

你的朋友在看完信以后,只要往信纸上喷一点水雾,信纸上的蓝字又会消失,仍然可以使信的内容保密起来。

黑色发面

听到“黑色发面”这个名词,你一定会感到奇怪。谁不知道发面是黄白色的,哪里来的“黑色发面”呢?如果你不信,下面的实验就能马上做一盆“黑色发面”。

实验材料和用具:蔗糖、烧杯、玻璃棒

实验步骤:将10克蔗糖研细后,放在一只50毫升烧杯中(也可以放在一只玻璃瓶中),再在蔗糖中加几滴水,用玻璃棒把研细的蔗糖调成糊状,然后往烧杯中加入5毫升浓硫酸,立即用玻璃棒把它们搅匀,并把玻璃棒插在烧杯的中央。这时,可以看到“黑面”开始“发”了,比起做白面馒头的发面,“发”得快多了。不一会儿,在烧杯中就堆起了“黑色发面”,它还带一点甜味和焦味呢!也很像一只“炭粉面包”。

原来浓硫酸具有很强的吸水性,可以将很多有机化合物,如糖(C12H22O11)、纤维素(C6H16O6)n中的水吸掉,糖中的水分被吸去后,就变成了碳:

C12H22O1112C+11H2O

生成的一部分碳又和浓硫酸起作用:

C+2H2SO42SO2↑+CO2↑+2H2O

这里SO2、CO2和水蒸气一直使碳的体积膨胀成为多孔性的“发面”。这“黑色发面”和普通发面不同的地方是:普通发面是淀粉通过酵母的作用,产生CO2把面发起来的;而“黑面”则是通过浓硫酸的强吸水性,由SO2、CO2和水蒸气把“面”发起来。“黑色发面”虽然不能吃,但是通过这一实验,增添了我们的知识,也不能算一无所获。

听话的火柴

实验材料和用具:脸盆、火柴、一块糖、一块肥皂

实验步骤:在一只脸盆里倒上水,在水面上放几根火柴或小木片,拿一块糖接触水面中心,有趣的现象就发生了:糖块附近的火柴或小木片立刻聚集到糖的周围。如果拿一块肥皂接触水面中心,火柴就会立刻向四周散开。

这是因为糖溶于水后,水的表面张力突然增大,于是火柴便向着表面张力大的方向移动;当肥皂溶于水后,这部分肥皂水的表面张力突然减小,于是就出现了相反的情况。

让树上长小树

实验材料和用具:玉兰、米兰等

实验步骤:

1.由于玉兰、米兰等的枝条不像茉莉那样柔软,所以不能把它们的枝条压埋在地里,那么可以用高段压条的方法繁殖。

2.用剪刀裁出一块30厘米×30厘米的正方形塑料膜。然后用刀子从正方形的一个边的中点剪至正方形的中心。

3.在枝条表皮上,用刀切割几条伤口或进行环状剥皮。

4.将已裁开的塑料膜套在枝条上,然后在塑料膜中装上湿润的沙土,最后再把上面用绳把塑料膜系紧。

其实,这个实验是一种常用的植物繁殖方法。

预测天气的画片

这个实验是利用化学的方法,做一个能预测天气的画片的小实验。

实验材料和用具:氯化钴(在化工商店里可以买到)、食盐、吸墨纸

实验步骤:

1.把两汤匙的氯化钴和一汤匙食盐溶解在水里。

2.把一张新白色吸墨纸浸入溶液中,吸墨纸湿的时候呈粉红色,把它置于阳光下或用炉火烤干后就变成蓝色。

3.画一张彩色画片,画海滨或山水,在天空的部位粘上你已经处理好的吸墨纸。

天气晴朗时,画面上的天空是蓝色的;天气潮湿时,天空就变成粉红色,这就预告要变天了。这个小实验的原理是:盐很容易受潮,干燥的氯化钴受潮后,颜色由蓝变成粉红。用氯化钻溶液画的画,对空气中的湿度变化很敏感,从画面上颜色的变化就可以知道空气的潮湿程度。空气湿度大,变天的可能性也大。

毛细管的魔力

实验材料和用具:硬纸板、罐头盒

实验步骤:

1.把包装盒、鞋盒等硬纸板剪成足够多的方形小片,把它们分别放入两个相同的空罐头盒里,使罐头盒内的纸片要高出罐头盒。

2.请一个人站在上面,量一下鞋底距离罐头盒有多高,向罐内倒水。

当水逐渐渗进纸板的纤维里时,纸板就开始膨胀。不多久,你就会发现站在罐头盒上的人升高了好几厘米。这是水渗进多孔物质的毛细管后出现的强大力量。

水上浮字

这是一项小的表演项目,在一个白色水盆里能浮起各种毛笔字。

实验材料和用具:白色脸盆、清水、毛笔、墨汁、竹板、大葱

实验步骤:准备一块竹板,把竹皮表面打磨光洁,把大葱撕开,用葱白有葱汁的部分在竹板的光洁面来回擦几次,将葱汁涂在竹板表面,稍干后用毛笔蘸浓墨汁在涂有葱汁的竹板处写字,写什么字体都可以,稍干一会儿以后,把竹板平按入水中,按竹板时慢些,不要带起水波纹,然后慢慢地把竹板从水中斜向抽出来,黑字便一一漂浮在水面上,不散不乱。

之所以如此,是因为葱汁有黏性,在竹板上形成一层薄膜,能托住毛笔字浮在水面上。

自制肥皂实验

实验材料和用具:猪油和烧碱

实验步骤:

1.把20克猪油、7克氢氧化钠和50毫升水放在烧杯中,用酒精灯加热。一边加热,一边不时地搅拌,使猪油和氢氧化钠充分反应。由于反应比较慢,所以这一段反应时间比较长。在反应过程中,应该加几次水,以补足因蒸发而损失掉的水分。

2.当你看到反应混合物的表面已经不再漂浮一层熔化状态的油脂(即没有作用完的猪油)时,说明猪油和氢氧化钠已经基本上反应完全,就可以停止加热。然后趁热往烧杯中加入50毫升热的饱和食盐溶液,充分搅拌后,就可以放置冷却,使硬脂酸钠从混合物中析出。

3.最后,将漂浮在溶液上层的硬脂酸酸钠固体取出,用水将吸附在固体表面的溶液(其中溶解了甘油、食盐和未作用完全的氢氧化钠)冲洗干净,将其干燥成型后,就做成了一块肥皂。

做好这一实验的关键有三点:

1.猪油和氢氧化钠反应的时间一定要足够,千万不可性急,须等到混合物的表面看不见漂浮的油脂时,才能停止加热。如果反应不完全,会使肥皂中含有多余的油脂和氢氧化钠,这样肥皂的去污能力就要降低,并带有较大的碱性。

2.反应过程中,不要忘了补足水。混合物中应始终保持50毫升左右的水。

3.反应完了以后,混合物的体积仍应保持与反应前相近。硬脂酸钠析出后,混合物中还有一定的水量,使甘油、氯化钠和未作用完的氢氧化钠都留在水中。如果水太少了,这三种物质会混杂到肥皂中,影响它的质量。

水上旋转盘

本实验将介绍一种会自动在水中旋转的双鱼形纸盘。

实验材料和用具:硬纸板、剪刀、肥皂、水盆、清水

实验步骤:在硬纸板上画一个双尖鱼形,用剪刀把它剪下来,在双尖内弯曲处用小刀豁开两个小开口,用小刀切两块小肥皂片,将肥皂片插在两个小开口内。准备好一盆清水,把双尖鱼形轻轻地平放在水面上,等一会儿两块小肥皂块在水中稍一溶解,双尖鱼片就会慢慢动起来,它会越转越快,好像有动力的水轮一样。

出现这种现象,是因为肥皂在水中溶解时,产生一种向四面扩散的推力,由于纸鱼挡住了它向前的推力,两块肥皂所产生的同向反作用力便推动纸鱼旋转起来。

卫生球跳舞

实验材料和用具:玻璃杯、醋、小苏打

实验步骤:在一只玻璃杯中充水到将满时,加入2汤匙醋和6~10片小苏打,溶解后,放入几粒卫生球。把杯子放在一个安全的地方。过1~2个小时后再看看,奇怪的事情发生了,这些卫生球在杯中上下舞动。仔细看那些卫生球,在它们表面附着很多小气泡。

因为卫生球比水稍重些,所以通常沉入水底。小苏打和醋作用产生出二氧化碳气体,在水中形成许多小气泡,附着在卫生球表面时就使卫生球升到水面,这时一部分气泡破裂了,于是卫生球又往下沉,直到附着足够的气泡后才会重新升起来。

萝卜吸盘子

一只小小的水萝卜能把一只盘子吸住,你认为这事可能吗?只要亲自试一试,就会得到答案。

实验材料和用具:新鲜的水萝卜、刀、盘子

实验步骤:

1.用锋利的刀在新鲜的萝卜中间切开,要求切得很平直。

2.在中间挖个浅凹坑,把带有根须的半个萝卜的切面,按在盘子的中心位置,然后慢慢地提起萝卜,盘子也会跟着萝卜被提起来,如图所示。

这是因为萝卜和盘子接触面有一层很薄的水,萝卜被提起来时,在萝卜的凹坑处形成了近似真空的状态,这时大气的压力就会把盘子托住了。在工厂里经常用真空吸盘来送料,搬运零件。

难舍难分

实验材料和用具:两本比较厚的书

实验步骤:把两本书,像图上那样把书页对插起来,对插的书页越多越好。然后请一位同学用双手抓住一本书,你也用双手抓住另一本书。现在你们用力拉吧,你们会发现,这两本书很难被拉开。

其实,这是由于书页与书页之间存在着摩擦力,虽然这种摩擦力并不大,但是由于对插起来的书页很多,这些书页之间存在的摩擦力加起来就形成了一个非常大的力了。

顺从的乒乓球

实验材料和用具:乒乓球、梳子、毛织物

实验步骤:

1.在光滑、平坦的桌面上,放一个乒乓球。用梳子在毛织物上摩擦,使梳子带上大量静电荷。

2.把带电的梳子渐渐地靠近乒乓球,你会看到乒乓球被梳子吸引,滚向梳子。移动梳子,乒乓球紧紧跟着梳子在桌子上滚动。

这种现象是因为梳子上带有电荷,乒乓球靠近梳子时,产生静电感应现象,乒乓球就带上与梳子上的电荷相反的电。异性电相吸,球就被引向梳子。球和梳子没有接触,正负电荷不会被中和掉,所以球和梳子上的电荷能保持一段时间,球就会跟着梳子滚动。

水下“盒”爆炸

在水杯里放入一个小纸盒(包),会“噼噼啪啪”炸出很多水花来。下面我们来做一下这个实验。

实验材料和用具:跳跳糖、薄纸、玻璃杯、清水

实验步骤:准备一包“跳跳糖”,用薄纸一小块,在铅笔上卷一个小纸筒,不用糨糊粘,将底边多出的部分向内折叠压紧,把纸筒从铅笔杆上拔下来,作成一个圆筒形无盖有底的小纸盒,把跳跳糖的颗粒倒入纸盒里,将上口收拢捏一下,不必捏得太紧。倒一杯清水,最好用无条纹的平面玻璃杯。将装有跳跳糖的小盆投入水中,用铅笔压一下让它下沉,当水渗透到薄纸包里接触了跳跳糖就会发生“爆炸”,水花四溅还发出“噼噼啪啪”的小声响,看上去非常有趣。

跳跳糖着水后会有强大的吸水性,在吸水过程中自身迅速分裂,好像跳起来一样,用纸包住它,再让它渗透水分,就控制了吸水过程,加大它的爆发力量,以它的跳动力量再去冲击水,便会产生水花溅起的现象。

人造雪景

实验材料和用具:卫生球、空铁罐、小树枝、小棍

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