烧不着的布条
找一块棉布条,用水淋湿,在中间部分滴上酒精,然后用手拿着布条的两端,把布条张开,用蜡烛的火焰烧有酒精的部分。有趣的现象出现了:在棉布条正对火焰的上方升起了火焰,好象烛焰穿过了布条。拿下布条一看,真奇怪,棉布条并没有烧焦。
还可以做一个实验:
用一张纸摺成一只小纸锅,里面盛上水,四角穿上四根线绳把它吊起来,下面点一支蜡烛。要是在通常情况下,纸锅很快就被烧着了,可是这一回水都烧开了,纸锅仍未着火。 这是为什么呢?原来水在沸腾的过程中(只要有水存在),温度不会再升高,始终保持100℃,而布和纸的燃烧温度都超过100℃。因此,虽然酒精燃烧了,水也烧开了,但是在水的保护下,布和纸没有被烧着。“烧不着的布条”是魔术师经常表演的一个节目。 现在,我们来讲一个有关意大利著名物理学家费米的故事。费米一生有很多杰出的发现和发明,他所以能有那么大的成就,就是因为他非常善于把理论知识同实验结合起来。据说他在罗马大学当教授的时期。喜欢和学生讨论一个个的实际问题。他一边分析,一边实验,问题解决了,学生也学到了思考问题和解决问题的方法。
有一次,费米问一位女同学:烧菜用的橄榄油,它的沸点比锡锅的熔点高,但人们却能够在锡制的平底锅里用橄榄油煎东西,看起来油沸腾了,锡锅并没有烧坏,这是什么缘故? 你能回答这个问题吗?
这个问题是这样解释的:煎东西的时候,看起来好象是油沸腾了,实际上油并没有沸腾,而是食物里的水分在沸腾,我们知道水的沸点是100℃,它沸腾时,要变成气体跑掉,带走大量的热,这样油的温度不会升得很高,比锡的熔点(232℃)低,所以锡锅不会熔化。
火烧手绢
(1)表演:表演者让助手用火柴将手绢点燃,并向空中扔去。同时把电灯关掉,这时手绢在空中燃烧着。待火灭后,拉开电灯,见手绢却完好如初,没有被烧坏。
(2)奥秘:表演前先把手绢用水浸湿,握在手中,再放到酒精中蘸些酒精。酒精见火即燃烧起来,故烧的不是手绢,而是酒精。
纸人跳跃
小勇手持一张白纸,当众剪成许多小纸人,放在桌上,又取来一小块玻璃板放在小纸人上面,再把这块小玻璃板用两本书架好,使玻璃板与小纸人之间有一定空隙,小勇又拿出一块手帕反复交待,证明手帕是没有秘密的,小勇用这块手帕在玻璃板上用力擦了几下,只见玻璃板下面的小纸人却上下跳跃起来,有趣的表演,博得观众一阵阵掌声,笑声„„
小勇解释说:“我用手帕在玻璃板上用力摩擦就能生电,所以玻璃板就能把小纸人吸上来,大家都可以试试看,看看纸人能不能跳跃?当然不一定就只剪成纸人,剪成别的动物也可以。”
有孔纸片托水
大家知道,凡是有孔的东西,都是会漏水的。可是,现在你将看到一张满纸都是小孔的薄纸片,居然能托起一斤重,甚至两斤重的水,而滴水不漏。
1.器材:大空瓶一个,用大针穿许多小孔的纸片一张,有色水一大杯。
2.表演过程:在大空瓶内盛满有色水;把有孔纸片盖住瓶口,并用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下,如图,然后将手轻轻移开。纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来。
表演时要注意,瓶子用小口瓶(如用大口瓶时、纸片要用硬一些的),瓶内装水越满效果越好。倒转瓶口后,手要慢慢地轻轻地移开,以免纸未盖平而漏水,甚至使水倒出来。 3.解释:薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力。小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样。
魔棒点灯
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?
实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
喷雾作画
实验原理:FeCl3溶液遇到硫(KSCN)溶液显血红色,遇到亚铁〔K4[Fe(CN)6]〕溶液显蓝色,遇到铁〔K3[Fe(CN)6]〕溶液显绿色,遇苯酚显紫色。FeCl3溶液喷在白纸上显黄色。
实验用品:白纸、毛笔、喷雾器、木架、摁钉。 FeCl3溶液、硫溶液、亚铁浓溶液、铁浓溶液、苯酚浓溶液。
实验步骤:①用毛笔分别蘸取硫溶液、亚铁浓溶液、铁浓溶液、苯酚浓溶液在白纸上绘画。 ②把纸晾干, 钉在木架上。 ③ 用装有FeCl3溶液的喷雾器在绘有图画的白纸上喷上FeCl3溶液。
指纹检查
试验原理:碘受热时会升华变成碘蒸气。碘蒸气能溶解在手指上的油脂等分泌物中,并形成棕色指纹印迹。
实验用品:试管、橡胶塞、药匙、酒精灯、剪刀、白纸。 碘。 实验步骤 :
1.取一张干净、光滑的白纸,剪成长约4 cm、宽不超过试管直径的纸条,用手指在纸条上用力摁几个手印。
2.用药匙取芝麻粒大的一粒碘,放入试管中。把纸条悬于试管中(注意摁有手印的一面不要贴在管壁上),塞上橡胶塞。
3.把装有碘的试管在酒精灯火焰上方微热一下,待产生碘蒸气后立即停止加热,观察纸条上的指纹印迹。
水火相容
在一个玻璃杯中盛大半杯水,把十几颗氯酸钾晶体放到水底,再用镊子夹取几小粒黄磷放到氯酸钾晶体中。接着用玻璃移液管吸取浓硫酸少许,移注到氯酸钾和黄磷的混合物中,这时水中就有火光发生。水中有火,岂不是“水火相容”吗?
秘密在哪里呢?在水中放进氯酸钾,氯酸钾是含氧的化合物;再放进黄磷,黄磷是极易燃烧的东西,在水里因为与空气中的氧隔绝了,所以没有自燃。但是,加进了浓硫酸,浓硫酸与氯酸钾起作用生成氯酸,氯酸不稳定,放出氧来。氧又与黄磷起反应而燃烧,这种反应特别猛烈,因此在水里也能进行,使得水火同处在一个杯中。磷被氧化生成五氧化二磷,五
氧化二磷与水起作用,生成磷酸。
变色溶液
将4g葡萄糖和4g氢氧化钠加入到一个透明的瓶子中,再加入150mL水和亚甲基蓝试液,加盖后振荡,溶液呈蓝色,静置后变成无色,再振荡后变成蓝色,如此可以反复多次。
液体里面的星光
在一支较大的试管中,加入几毫升无水乙醇(或者是90%的乙醇),再慢慢滴入等量的浓硫酸,在试管背面衬一张深蓝色的纸。摇振试管后,关闭电灯,用小匙挑一些高锰酸钾晶体,慢慢撒在液面上,晶粒在溶液中逐渐下落,你就可以看到火星点点,恰似秋夜的星光,还有轻微的炸裂声。那么,高锰酸钾、酒精的混合液里,为什么会发光呢?
因为高锰酸钾和浓硫酸接触,便产生氧气,它的氧化力很强,能使混合液中的酒精燃烧而发出闪闪的火花。在黑暗的地方看,火花便格外明亮。
魔壶
取7只尖底高脚酒杯,事先分别加入下列溶液中的一种:5%的硫溶液、3%的银溶液、苯酚溶液、饱和醋酸钠溶液、饱和硫化钠溶液、1 mol/L的亚铁溶液、40%的氢氧化钠溶液各1 mL(看上去像似空杯)备用。
表演时将7只高脚杯并排放好,从事先准备好的盛有55 mL 10%的氯化铁溶液的无色透明咖啡壶中,向各杯中依次倒入约60 mL氯化铁溶液,各杯依次呈现红色、乳白色、紫色、褐色、金黄色、青蓝色、红棕色。 〔实验原理〕
氯化铁溶液与不同物质反应,生成物的颜色不同。 ①FeCl3+KSCN == [Fe(SCN)]Cl2+KCl (红色)
②FeCl3+3AgNO3 == 3AgCl↓+Fe(NO3)3 (乳白色) ③FeCl3+6C6H5OH → H3[Fe(C6H5O)6] +3HCl (紫色) ④FeCl3+3CH3COONa → Fe(CH3COO)3+3NaCl (褐色) ⑤2FeCl3+Na2S == 2FeCl2+2NaCl+S↓ (乳黄色)
⑥4FeCl3+3K4[Fe(CN)6] == Fe4[Fe(CN)6]3+12KCl (蓝色) ⑦FeCl3+3NaOH == Fe(OH)3↓+3NaCl (红棕色)
茶水——墨水——茶水
台上的魔术师手里端着不满一杯棕黄色的茶水,只见他用玻璃棒在茶水中搅动一下,大喊一声“变,此时,茶水立刻变成了蓝色的墨水。接着,这位魔术师又将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下,大喊一声“变”,果然,刚刚变成的蓝墨水又变成了原来的茶水了。
这是个非常有趣的化学反应。原来玻璃棒的一端事先蘸上绿矾(化学名称叫硫酸亚铁)粉未,另一端蘸上草酸晶体粉未。因为茶水里含有大量的单宁酸,当单宁酸遇到绿矾里的亚铁离子后立刻生成单宁酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝黑色,从而使茶水变成了“墨水”。草酸具有还原性,将三价的铁离子还原成两价的亚铁离子,因此,溶液的蓝黑色又消失了,重新显现出茶水的颜色。这种现象在人们生活中也是经常遇到的,当你用刀子切削尚未成熟的水果时,常常看到水果刀口处出现蓝色,有人以为是刀子不洁净所造成的。其实,这种情况同上述茶水变墨水是一样的道理,就是刀子上的铁和水果上的单宁酸发生化学反应的结果。
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