Ⅰ 誰推薦一兩個簡單又有點有趣的化學小實驗（適合高中小朋友做的）
高中書上都是呀，還有「高中小朋友」聽上去怪怪的
這些是除了書上另外的：
(一)鳴炮慶祝
用品：研缽、玻璃片、滴管、玻棒、紙。
氯酸鉀、紅磷、酒精、漿糊。
原理：氯酸鉀為強氧化劑，紅磷為易燃物，兩者之間很容易發生化學反應。用葯匙將它們相混時會發生燃燒。將混和物撞擊時會發生猛烈的爆炸。
5KClO3＋6P＝5KCl＋3P2O5
操作：將2克氯酸鉀晶體放在研缽里研成粉末，倒在玻璃片上。取0.6克紅磷放在氯酸鉀粉末旁。用滴管吸取酒精滴到兩種葯品上，使葯品潮濕，然後用玻棒將它們混和均勻調成糊狀，分成三等分。等它們乾燥後分別用紙包緊粘牢。
慶祝開始時，把三個紙包先後用力朝水泥地或磚頭上摜，就會發出三聲炮響。
(二)玻棒點火
用品：玻棒、玻璃片、酒精燈。98％濃硫酸、高錳酸鉀。
原理：高錳酸鉀和濃硫酸反應產生氧化能力極強的棕色油狀液體七氧化二錳。它一碰到酒精立即發生強烈的氧化-還原反應，放出的熱量使酒精達到著火點而燃燒。
2KMnO4＋H2SO4＝K2SO4＋Mn2O7＋H2O
2Mn2O7＝4MnO2＋3O2↑
C2H5OH＋3O2→2CO2＋3H2O
操作：用葯匙的小端取少許研細的高錳酸鉀粉末，放在玻璃片上並堆成小堆。將玻棒先蘸一下濃硫酸，再粘一些高錳酸鉀粉末。跟著接觸一下酒精燈的燈芯，燈芯就立即燃燒起來，一次可點燃四、五盞酒精燈。
注意事項：七氧化二錳很不穩定，在0℃時就可分解為二氧化錳和氧氣。因此玻棒蘸濃硫酸和高錳酸鉀後，要立即點燃酒精燈。否則時間一長，七氧化二錳分解完，就點不著酒精燈了。
(三)鋼絲點火
用品：鋼絲、瓶蓋、蠟燭、硫粉。
原理：利用鐵絲上硫燃燒時火焰很淡，白天在遠處看不出來，好象真的是鋼絲把蠟燭點著的。
操作：事先把自行車鋼絲一端錘扁成凹槽，在槽里放一些硫粉，加熱熔化著火，備用。將一支蠟燭點燃後放在桌上。這時用瓶蓋將燭焰蓋滅，再用鋼絲接觸燭芯上升的白煙，燭火便復燃。可再蓋滅，再點燃。這樣一亮一滅，令人暗暗叫奇。
(四)手指點火
用品：研缽、小木板。
蠟燭、氯酸鉀、硫。
原理：蠟燭的余燼使硫燃燒。硫燃燒時放出的熱量使氯酸鉀分解產生氧氣，因而硫燃燒得更旺，余燼便著火了。
操作：取1克氯酸鉀和0.5克硫，分別放在研缽里研成很細的粉末，然後把它們混和均勻。或者用十根火柴，把頭葯刮下研細也行。
在小木板上固定好一支蠟燭，並將它點燃。事先用手指頭蘸些混和好的葯粉。表演時，將燭火吹滅，趁著尚有餘燼，把蘸有葯粉的手指頭，輕輕地向燭芯碰一下，蠟燭便可復燃。可以再吹滅，再點燃。
注意事項：蠟燭的燭芯長約1.5厘米。這樣在吹熄後才有餘燼。如果用研細的火柴頭葯，只能在手指頭上粘上薄薄的一層。多了，手指上的頭葯也會著火，可能灼傷手指。
(五)氯氣點火
用品：250毫升廣口瓶、分液漏斗、導管、玻璃水槽、集氣瓶、毛玻片、試管、滴管。
電石、水、濃鹽酸、高錳酸鉀。
原理：電石和水反應產生乙炔。高錳酸鉀和鹽酸反應產生氯氣。氯氣和乙炔反應放出的熱使乙炔著火，然後乙炔在空氣中繼續燃燒。
CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑
2KMnO4＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
C2H2＋Cl2→2C＋2HCl
2C2H2＋5O2→4CO2＋2H2O
操作：實驗裝置如圖15－1所示。在廣口瓶里放入10克小塊電圖15－1製取乙炔石。輕輕旋開分液漏斗的活栓，使水慢慢地滴下。等廣口瓶內的空氣排凈後，用排水法收集一瓶乙炔。瓶口用毛玻片蓋住，直立放在桌上。另取一支試管放入0.5克高錳酸鉀晶體滴入2滴濃鹽酸就有氯氣產生並充滿試管。這時，左手拿開乙炔瓶上的毛玻片，右手把試管里的氯氣倒入乙炔瓶里。當乙炔和氯氣相遇，便立即著火發出光亮而帶濃煙的火焰。
(六)杯中大火
用品：600毫升燒杯、蒸發皿、坩堝、鑷子。
乙醚、鉀、細砂。
原理：鉀和乙醚在常溫時不發生反應。當把它們倒入水時，鉀和水相遇立即產生氫氣並著火，從而引起劇烈的燃燒現象。
2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑
2H2＋O2 2H2O
C2H5OC2H5＋6O2 4CO2＋5H2O
操作：在燒杯底部放一厚層細砂，砂上放盛有5毫升水的蒸發皿。向坩堝里注入2毫升乙醚，再放入綠豆大的一塊鉀。將乙醚和鉀的混和物倒入蒸發皿時，杯內立即發生大火。
(七)滴水生火
用品：600毫升燒杯、蒸發皿、鑷子、滴管。
濾紙、細砂、過氧化鈉、白磷。
原理：過氧化鈉和水反應產生氧氣並放出大量的熱，使白磷著火生成大量的五氧化二磷白煙。
操作：在600毫升燒杯的底部鋪一層細砂，砂上放一個蒸發皿。取2克過氧化鈉放在蒸發皿內，再用鑷子夾取2塊黃豆大小的白磷，用濾紙吸去水分後放在過氧化鈉上。用滴管向過氧化鈉滴1～2滴水，白磷便立即燃燒起來，產生濃濃的白煙.
(八)液中星火
用品：大試管、鐵架台、鐵夾。
98％濃硫酸、酒精、高錳酸鉀。
原理：高錳酸鉀和濃硫酸接觸會產生氧化性很強的七氧化二錳，同時放出熱量。七氧化二錳分解出氧氣，使液中的酒精燃燒。但由於氧氣的量較少，只能發出點點火花，而不能使酒精連續燃燒。
操作：取一個大試管，向試管里注入5毫升酒精，再沿著試管壁慢慢地加入5毫升濃硫酸，不要振盪試管。把試管垂直固定在鐵架台上。這時，試管里的液體分為兩層，上層為酒精，下層為濃硫酸。用葯匙取一些高錳酸鉀晶體，慢慢撒入試管，晶體漸漸落到兩液交界處。不久，在交界處就會發出閃閃的火花。如果在黑暗的地方進行，火花就顯得格外明亮。
注意事項：高錳酸鉀的用量不可過多，否則，反應太劇烈，試管里的液體會沖出來。
(九)冰塊著火
用品：大瓷盤、滴管。
電石、鉀、冰塊。
原理：水和鉀反應劇烈，使生成的氫氣燃燒。氫氣的燃燒使電石和水反應生成的乙炔著火。燃燒所產生的熱進一步使冰熔化成水，水和電石作用不斷地產生乙炔，因此火焰就越燒越旺，直到電石消耗完，火焰才漸漸熄滅。
操作：取一大塊冰放在大瓷盤里，在冰上挖一個淺坑，放入一小塊電石和一小塊鉀。然後向淺坑裡滴幾滴水，立即冒出一團烈火和濃煙，好象冰塊著火似的。
(十)星光飛舞
用品：20毫升塑料瓶、針、酒精燈。
膽礬粉末、鎂粉、還原鐵粉。
原理：當膽礬粉末、鎂粉和還原鐵粉落在火焰上時，膽礬的銅離子使火焰呈現綠色，鎂粉和鐵粉因體積很小，與空氣的接觸面很大，容易被火焰灼熱，所以能和空氣中的氧氣化合生成氧化鎂和四氧化三鐵。
2Mg＋O2 2MgO
3Fe＋2O2 Fe3O4反應所產生的熱使四氧化三鐵發紅，使氧化鎂達到白熾狀態，於是便出現細小的紅光和耀眼的白光。因為金屬粉末不是同一時間落在火焰上燃燒的，加上在氧化時被熱氣流沖開，所以紅光和白光四射，一閃一閃好象星光在飛舞。
操作：取膽礬粉末、鎂粉和還原鐵粉各1克。把它們混和均勻後，放入小塑料瓶里。瓶底用針打一些小孔。然後在酒精燈火焰的上方，輕輕拍打塑料瓶。瓶里的粉末落在火焰上時，火焰呈綠色。在綠色火焰的上方，飛舞著紅色和白色的星光，景色十分美麗。
(十一)水中燃燒
用品：研缽、玻璃水槽、直徑約4厘米的塑料瓶，鐵棒，引火線。
硝酸鉀、硫粉、木炭粉、細砂。
原理：黑火葯在水中燃燒時，所噴出的大量煙塵和氣體足以把水沖開而不影響其反應的繼續進行。黑火葯燃燒的主要化學反應是：
S＋2KNO3＋3C 點燃K2S＋N2↑＋3CO2↑
操作：取硝酸鉀5份、硫粉1份、木炭粉1份、分別研細後放在紙上反復拌勻，配成黑火葯，備用。
取一直徑約4厘米的塑料瓶，把它截成高約6厘米、有底的圓筒。向筒內先裝入約2厘米厚的細砂，再填入黑火葯。每裝入少許，用鐵棒搗結實，填滿到筒口後，插入引火線(它是用棉繩浸透30％硝酸鉀溶液曬干而成的。)再把黑火葯壓緊。把裝好火葯的塑料筒，輕輕放入盛有水的玻璃水槽，筒口要高出水面約1厘米。
點燃引火線，不久有大量煙塵和火焰從塑料筒里噴出來。燃燒逐漸蔓延到水下，直到黑火葯燒完為止。由於有少量沒有燒完的炭粉分散在水中，使水變成棕黑色。
(十二)水中火光
1
用品：200毫升燒杯、2毫升移液管、鑷子、葯匙。
水、98％濃硫酸、氯酸鉀、白磷。
原理：氯酸鉀和濃硫酸作用，生成易分解的氯酸，產生二氧化氯。二氧化氯很容易分解生成氯氣和氧氣，同時放熱使白磷達到著火點在氧氣中燃燒，生成五氧化二磷。五氧化二磷和水反應生成磷酸。
KClO3＋H2SO4＝HClO3＋KHSO4
4HClO3＝4ClO2↑＋O2↑＋2H2O
2ClO2＝Cl2＋2O2
4P＋5O2＝2P2O5
P2O5＋3H2O＝2H3PO4
操作：在燒杯中放入10克氯酸鉀晶體，慢慢注入100毫升水，再用鑷子夾取2～3塊綠豆大的白磷放在氯酸鉀晶體中間。然後用移液管吸取濃硫酸2毫升注到氯酸鉀和白磷的交界處。這時白磷燃燒，發出火光。
用品：400毫升燒杯、鑷子、鐵架台、鐵夾、試管、帶導管的橡皮塞。
氯酸鉀、二氧化錳、白磷、40℃的熱水。
原理：水的溫度達到了白磷的著火點又有氧氣存在，所以白磷在水中燃燒。
操作：把5小塊綠豆大的白磷投入一個盛有半杯40℃熱水的燒杯里。
把6克氯酸鉀和2克二氧化錳混和均勻後放在試管里。用帶有導管的塞子緊塞管口。給試管加熱。將放出氧氣的管口靠近白磷時，白磷便立即燃燒，發出閃爍的火光。
(十三)木炭化妝跳舞
用品：鐵架台、鐵夾、酒精燈、大試管、鑷子。
木炭、硝酸鉀。
原理：硝酸鉀受熱先熔化而後分解為亞硝酸鉀和氧氣。熔化的硝酸鉀和木炭接觸，反應所放出的熱將木炭灼紅，生成的二氧化碳把木炭推上去。木炭和硝酸鉀脫離接觸後，由於重力的作用而落下。木炭就是這樣上下跳躍不停，直到它作用完為止。
2KNO3 2KNO2＋O2↑
C＋O2＝CO2
操作：取5克硝酸鉀放入大試管里。把試管垂直固定在鐵架台上。用酒精燈外焰加熱試管底部，使硝酸鉀熔化。等有氣體放出時，投入黃豆大的木炭並繼續加熱。一會兒，木炭由黑變紅在試管里不斷上下跳動，發出明亮的火光。移去酒精燈，木炭還可以跳躍片刻。
(十四)化學燈
用品：鐵架台、鐵夾、鑷子、硬質大試管、酒精燈。
硝酸鉀、硫塊。
原理：硫和熔化的硝酸鉀反應非常劇烈，放出大量的熱，使反應中生成的亞硝酸鉀被熾熱發出耀眼的白光。
2KNO3 2KNO2＋O2↑
S＋O2＝SO2
操作：把裝有5克硝酸鉀的大試管垂直固定在鐵架台上加熱試管底部，使硝酸鉀熔化。這時拿開酒精燈，向試管里每隔半分鍾投入黃豆大的硫塊，試管便持續地發出耀眼的白光。
(十五)焰火
用品：研缽、紙筒、引火線(用棉繩浸透30％硝酸鉀溶液，曬干而成)。
氯酸鉀、硫、木炭粉、硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋇、硝酸鍶、蔗糖、鎂粉、三硫化二銻。
原理：焰火呈現紅、綠、紫、藍、黃各種顏色是葯品中某些金屬元素的焰色反應。
焰色：K，K+(紫色)，Na，Na+(黃色)，Sr，Sr2+(深紅色)，Ba，Ba2+(黃綠色)。
操作：按下面的配方(質量比)來配製各色焰火。
紅色：氯酸鉀4，硫粉11，木炭粉2，硝酸鍶33。
綠色：氯酸鉀9，硫粉10，硝酸鋇31。
白色：硫粉3，硝酸鉀12，鎂粉1，木炭粉2。
紫色：氯酸鉀7，硫粉5，硝酸鉀7，蔗糖2。
黃色：硫粉12，木炭粉2，硝酸鉀30，硝酸鈉5。
藍色：硝酸鉀9，硫粉2，三硫化二銻2。
將所需葯品按數量稱好，分別研細再混和均勻，裝入紙筒，邊裝邊壓緊，裝好後插入引火線。點燃引火線，火葯便燃燒(或用滴入濃H2SO4引燃)，發出各色火焰，非常好看。
注意事項：配製火葯時，各個成分必須分別研細千萬不能混研，以防燃燒或爆炸。反應時將會有較多的煙生成，因此該實驗適合在室外進行。
(十六)蠟燭自明
用品：6×6平方厘米木板、30毫升試劑瓶、鑷子、滴管。
二硫化碳、白磷、蠟燭。
原理：將白磷的二硫化碳溶液滴在燭芯上，二硫化碳很快揮發掉，剩下細小的白磷顆粒。白磷與空氣接觸，激烈地氧化放熱，使白磷燃燒起來。白磷燃燒時就把燭芯點著了。
操作：取一支點燃過的蠟燭固定在木板上。燭芯要長而鬆散。在試劑瓶中注入5毫升二硫化碳，再用鑷子夾取一塊蠶豆大小的白磷放入二硫化碳中，塞上瓶蓋，輕輕搖晃，使白磷溶解成溶液。用滴管吸取少量白磷的二硫化碳溶液，滴到燭芯上。不久，燭芯就自燃起來。
(十七)火山爆發
用品：滴管。
燒石膏、高錳酸鉀、重鉻酸銨、甘油。
原理：高錳酸鉀和甘油發生激烈的氧化還原反應，放出的熱使甘油著火。重鉻酸銨受熱迅速分解產生氮氣，使三氧化二鉻粉末向上飛，迸發出火星。
操作：將燒石膏加水捏成小山，山頂留一坩堝大小的坑，晾乾備用。
在石膏山頂的坑中間，堆放高錳酸鉀粉末，頂上壓一小槽。在高錳酸鉀的周圍，堆放研細的重鉻酸銨粉末。用滴管吸取甘油，滴1～2滴於高錳酸鉀的小槽里。一會兒，就可看到有紫紅色火焰噴出，跟著又噴出許多綠色的「火山灰」，布滿在小山坡上，景象逼真，婉如火山爆發。
(十八)海底火山爆發
1
用品：玻璃水槽、20毫升廣口葯瓶、塑料薄膜、牛皮筋、滴管。
燒石膏，蔗糖、氯酸鉀、98％濃硫酸。
原理：濃硫酸和氯酸鉀反應生成奇臭的二氧化氯。二氧化氯氧化力極強，能使蔗糖猛烈燃燒。
操作：用燒石膏加水捏成小山，山頂上嵌入廣口葯瓶，晾乾備用。
將10克氯酸鉀和10克蔗糖混和均勻，裝入石膏山頂的小瓶內。用塑料薄膜封瓶口，牛皮筋扎緊，然後將小山沒入水槽的水裡。用滴管吸取濃硫酸，刺破塑料薄膜，滴入幾滴濃硫酸。火山立即在水中爆發，十分壯觀。
2
用品：玻璃水槽、墨水瓶。
沸水、紅墨水。
原理：沸水和冷水發生對流，沸水上升，冷水下降。
操作：在空墨水瓶里滴入10滴紅墨水，再注入沸水，扭緊瓶蓋，把它放入水槽里。向水槽里倒入冷水，浸過瓶口約5厘米。然後輕輕地旋開瓶蓋，瓶內的紅水慢慢上升噴向水面，好象海底火山爆發一樣。
(十九)節奏的爆炸
用品：研缽、60毫升錐形瓶、玻棒。
碘片、30％濃氨水。
原理：碘和濃氨水反應生成六氨合三碘化氮。它不溶於水，乾燥後，性質極不穩定，輕微的觸動，即引起爆炸。
3I2＋7NH3＝NI3•6NH3＋3HI
2NI3•6NH3＝N2↑＋3I2＋12NH3↑
分布均勻細小的六氨合三碘化氮爆炸時沒有危險。
操作：取1克碘片放在研缽里，加入5毫升濃氨水。小心研磨3分鍾，便得到黑色六氨合三碘化氮的細小固體。加水50毫升，經攪動後倒入錐形瓶中。振盪錐形瓶，使黑色粉末均勻地分布在水中，然後灑在舞台上，讓它乾燥。乾燥後，這時在上面跳舞，隨著舞步可發出有節奏的爆炸。
(二十)一觸就炸
用品：試管2個、帶導管的橡皮塞、漏斗、濾紙、葯匙、石棉網、三角鐵架、酒精燈。
棉花、2％硝酸銀溶液、2％稀氨水、電石。
原理：電石和水反應產生乙炔。乙炔和銀氨溶液作用生成乙炔銀。
CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑
C2H2＋2Ag(NH3)2OH→C2Ag2↓＋4NH3＋2H2O乙炔銀受撞擊或受熱即發生爆炸分解出銀和碳。
C2Ag2→2Ag＋2C
操作：
在圖15－4左面的試管里加入3毫升水，再放入2小塊電石，試管口放些棉花，再把連著導管的塞子塞好。讓生成的乙炔不斷通入銀氨溶液中，即有灰白色的乙炔銀沉澱產生。等反應停止後，用濾紙過濾，沖洗，取出沉澱物，放在干凈的石棉網上並分成若干綠豆大的小堆。俟其乾燥後，一觸即可爆炸。也可以把石棉網放在三腳鐵架上，下面放一盞燃著的酒精燈。片刻，水分蒸發後乙炔銀就發出猛烈的爆炸，同時有火光出現。
(二十一)燒不壞的手帕
1
用品：手帕、100毫升燒杯、酒精燈、竹夾子。
酒精。
原理：酒精遇火燃燒，放出熱量，使酒精和水大量揮發，帶走部分熱量。左右搖晃手帕時可散去大量熱。這樣火焰的溫度被降低，不能達到手帕的著火點。
操作：在燒杯中倒入20毫升酒精和10毫升水，充分搖勻，將手帕放入溶液中浸透。用竹夾子夾出手帕，輕輕地把酒精擠掉，然後放在燃著的酒精燈上點燃。手帕著火後，火焰很大。這時要左右搖晃手帕，直到熄滅。火熄滅後，手帕完好無損。
用品：手帕、玻棒、酒精燈。
酒精、磷酸鈉飽和溶液、明礬飽和溶液。
原理：浸過磷酸鈉和明礬溶液的手帕在晾乾後，磷酸鈉和明礬所形成的氫氧化鋁會把布和空氣隔開。因此酒精燃燒產生的熱，不能使手帕達到燃點。
2KAl(SO4)2＋3Na3PO4＋6H2O＝3NaH2PO4＋3Na2SO4＋K2SO4＋2Al(OH)3↓
操作：把手帕放在磷酸鈉飽和溶液中浸透，取出晾乾。再把這塊手帕在明礬飽和溶液中浸幾分鍾，取出晾乾。
表演時，把酒精倒一些在手帕上，再用一根玻棒把手帕挑起，在燃著的酒精燈上點燃。手帕著火發出淡藍色的火焰。火焰熄滅後，手帕一點沒有燒壞。
(二十二)烈火中的花布
用品：花布、細鐵絲、鑷子、酒精燈。
樟腦丸
原理：樟腦丸的化學成分為萘，很容易燃燒。在燃燒時所產生的熱量一部分用於使萘升華，所以和樟腦丸緊貼的花布溫度被降低，不能達到布的著火點，布就不會燃燒。
操作：用一塊小花布緊緊地包住一顆樟腦丸，再用細鐵絲扎緊，然後用鑷子夾住，放在酒精燈火焰上點燃，轉眼功夫，小花布被熊熊烈火包圍，烈火中還散發出濃濃的黑煙。將火吹滅後，打開布包一看，樟腦丸變小了，但花布卻和原來一樣一點沒有燒壞。
(二十三)奇異的脫脂棉
用品：脫脂棉、100毫升燒杯、玻棒、鐵絲、鐵夾四個。
磷酸鈉飽和溶液、明礬飽和溶液、30％硝酸鉀溶液、濃硝酸(密度1.4克/毫升)、濃硫酸(密度1.84克/毫升)。
原理：用磷酸鈉和明礬溶液浸過的脫脂棉，由於在棉纖維上有一層不能燃燒的保護膜，所以不易燃燒。
用硝酸鉀溶液浸過的脫脂棉，由於硝酸鉀受熱分解出氧氣的助燃，所以很容易燃燒。
2KNO3 2KNO2＋O2↑
用1體積濃硝酸和2體積濃硫酸的混和液浸泡15分鍾的脫脂棉，由於棉纖維和硝酸發生酯化反應生成了極易燃燒的纖維素三硝酸酯，取出，洗凈、晾乾後，火葯棉在外表上跟原脫脂棉相似，但遇火即迅速燃燒。
操作：將脫脂棉分為四等份：第一份是原來的脫脂棉；第二份是先放入磷酸鈉溶液中浸透，取出，干後再浸入明礬溶液，取出，晾乾後的脫脂棉；第三份是浸入硝酸鉀溶液，取出，乾燥後的脫脂棉；第四份是浸入10毫升濃硝酸和20毫升濃硫酸的冷混和液中，約10分鍾後取出，洗凈，晾乾後的脫脂棉。
將上面四份脫脂棉夾在鐵絲上，彼此留5厘米的距離，然後依次點燃。第一份可以燃燒，但速度不快；第二份不易燃燒；第三份容易燃燒；第四份極易燃燒。
(二十四)口吐「仙氣」
用品：尖嘴玻璃管、酒精燈、有色塑料管、葯棉。
汽油、肥皂液、甘油。
原理：汽油蒸氣可以點燃。當汽油和空氣混和後遇火會發生劇烈的燃燒並發出爆炸聲。
操作：在長20厘米尖嘴玻璃管外套一層有色的塑料管，管內放一段吸飽汽油的棉花球。把尖嘴管對著酒精燈火焰，向玻管的另一端吹氣。當氣從尖嘴管出來，遇火便燃燒起來。離開火焰繼續燃燒。如果向玻管吹氣力量稍大時，火焰可以離開尖嘴4～5厘米遠，並呈現明亮的藍色的火焰，十分好看。
這時把玻管尖端浸入滴有少量甘油的肥皂液。取出後，向玻管另一端吹氣。當肥皂泡連串出現在空中時，用燃著的酒精棉球去點一個個的肥皂泡，便發出一連串輕微的爆炸聲和火球，非常有趣。
(二十五)火滅畫現
用品：100毫升燒杯、毛筆、刷子、玻棒、玻璃板、彩色畫片。
硼砂濃溶液、明礬飽和溶液、火葯棉、丙酮、鋁粉。
原理：畫片經過硼砂和明礬溶液先後處理過後，在畫面上就有一層不易燃燒的保護層。火葯棉燃燒迅速，所以畫片不會燒壞。
操作：取一張彩色畫片，用毛筆在畫片上塗一層硼砂溶液，晾乾後塗一層明礬溶液，再晾乾後備用。
將火葯棉放在小燒杯里加入丙酮和鋁粉，調勻。然後把火葯棉的丙酮濃稠的液體，刷在玻璃板上，刷的面積比畫片略大一些。重復刷3～4遍，干後揭下貼在畫片上。這時用火柴點燃火葯棉。當火葯棉迅速燒完時，美麗的畫面就出現在眼前。
(二十六)燒不著紙的火
用品：蒸發皿、玻棒、鑷子、紙。
二硫化碳、四氯化碳。
原理：二硫化碳是容易燃燒的液體，但四氯化碳卻不能燃燒。二硫化碳燃燒生成二氧化碳和二氧化硫，同時放熱。
因有四氯化碳在裡面，四氯化碳大量揮發時帶走了不少熱量，因此火焰的溫度被降低而達不到紙的著火點。
操作：在蒸發皿中倒入6毫升二硫化碳和16毫升四氯化碳，攪拌均勻。用火點燃後，可以看到淡藍色的火焰。這時用鑷子夾一張普通的紙放在火焰上，紙卻燒不著。
(二十七)火能寫字作畫
用品：白紙兩張、毛筆、大頭針、香、酒精燈。
30％硝酸鉀溶液、3摩/升硫酸。
原理：硝酸鉀受熱時分解出氧氣，使紙燃燒。但由於燃燒時產生的熱量不大，所以沒有塗硝酸鉀的紙不會燒著。
3摩/升稀硫酸在烘烤時由於水分蒸發而變成濃硫酸。濃硫酸有脫水性，使紙碳化，現出畫來。
操作：
1.用毛筆蘸30％硝酸鉀溶液在白紙上寫字，字要大，筆畫要簡單些，筆跡要連結在一起，在起筆處用大頭針戳個小孔作記號，然後晾乾。
表演時，用香火在每個字的針孔處點燃，於是火就順著筆畫寫出空心字來。
2.用洗凈的毛筆蘸硫酸在白紙上作畫，陰干後看不出畫跡。表演時，把白紙小心地放在火上烘烤，於是逐漸現出墨筆畫來。
(二十八)滴水生煙
用品：研缽、坩堝、滴管。
碘片、鋁粉。
原理：碘和鋁在常溫下不發生反應。加水催化劑後，反應便立即發生。反應放出的熱使水變為水蒸氣，它和碘蒸氣和白色的碘化鋁在一起形成大量的橙色煙霧。煙霧中混雜著碘升華美麗的紫色蒸氣。
操作：取3克碘片放在乾燥的研缽內研細，再加入0.2克鋁粉。把它們混和均勻後，移入坩堝並堆成小丘，在丘頂上壓一小坑。用滴管往小坑內滴1～2滴水。碘和鋁立即發生劇烈反應，發光發熱，同時產生濃厚的棕色煙霧，煙霧中夾雜著美麗的紫色碘蒸氣。
(二十九)杯中烈煙
用品：600毫升燒杯、小量筒、滴管、蒸發皿。
砂、濃硫酸(密度1.84克/毫升)、濃硝酸(密度1.4克/毫升)、松節油。
原理：濃硝酸和濃硫酸的混和液具有強烈的氧化作用。松節油為易燃物，跟混和酸一接觸就被氧化放出大量的熱，使松節油燃燒，但燃燒不完全析出大量的碳形成黑煙。
操作：在600毫升燒杯底部放1厘米厚細砂。取一個蒸發皿，向蒸發皿內注入5毫升濃硝酸和5毫升濃硫酸，輕搖使混和均勻，然後把蒸發皿放在燒杯里的砂上。用滴管吸取少量松節油逐滴滴入混和酸中，一滴一蓬火，一股烈煙。
Ⅱ 在做「探究水的沸騰」實驗時，實驗裝置圖如圖所示：（1）圖中硬紙板上小孔的作用是使燒杯內外的______；
（1）因為水的沸點與氣壓有關，所以圖中硬紙板上小孔的作用是使燒杯內內外的氣壓相等；
（2）該實驗需要記錄溫度和時間，所以需要的主要測量儀器有溫度計和鍾表；
（3）由圖象可知水的沸點為100℃，高於酒精的沸點，低於水銀的沸點，因此選擇水溫度計測量水的沸點；
（4）分析圖象可知同一物質，與相同溫度達到相同溫度，需要的時間不同，原因是所用質量不同；分析圖象可知水沸騰的條件是：達到沸點，不斷吸熱；
（5）紙板內側大量的水珠是由於水蒸氣遇冷液化形成的；
（6）實驗中為減少從開始加熱到沸騰所用的時間，可以減少水的質量、提高水的初溫．
故答案為：（1）氣壓相等；（容2）鍾表；（3）水銀；（4）質量；達到沸點並繼續吸熱；（5）液化；（6）減少水的質量等；
Ⅲ （2012丹東）在做「探究水的沸騰」實驗時，實驗裝置圖如圖所示：（1）圖中硬紙板上小孔的作用是使燒杯內
（1）因為水的沸點與氣壓有關，所以圖中硬紙板上小孔的作用是使燒杯內外的氣壓相等版；
（2）該權實驗需要記錄溫度和時間，所以需要的主要測量儀器有溫度計和鍾表；
（3）由表格中數據可知水從第4min時處於沸騰狀態，保持溫度不變，故沸點為98℃；
（4）分析圖象可知同一物質，與相同溫度達到相同溫度，需要的時間不同，原因是所用質量不同；分析圖象可知水沸騰的條件是：達到沸點，不斷吸熱；
（5）紙板內側大量的水珠是由於水蒸氣遇冷液化形成的；
（6）A中溫度沒有保持不變的階段，而B、D中雖然有溫度保持不變的階段，但是之前溫度保持不變，後又上升溫度不定，所以正確的是C．
故答案為：（1）氣壓；（2）鍾表；（3）98；（4）達到沸點並繼續吸熱；（5）液化；（6）C．
Ⅳ 簡單的科學小實驗
【帶電的報紙 】 思考：不用膠水、膠布等粘合的東西，報紙就能貼在牆上掉不下來。你知道這是為什麼嗎？ 材料：1支鉛筆；1張報紙。 步驟： 1. 展開報紙，把報紙平鋪在牆上。 2. 用鉛筆的側面迅速地在報紙上摩擦幾下後，報紙就像粘在牆上一樣掉不下來了。 3. 掀起報紙的一角，然後鬆手，被掀起的角會被牆壁吸回去。 4. 把報紙慢慢地從牆上揭下來，注意傾聽靜電的聲音。 說明： 1. 摩擦鉛筆，使報紙帶電。 2. 帶電的報紙被吸到了牆。 3. 當屋子裡的空氣乾燥（尤其是在冬天），如果你把報紙從牆上揭下來，就會聽到靜電的劈啪聲。 創造：請試一試，還有什麼物品能不用粘和劑，而用靜電粘在牆上 【胡椒粉與鹽巴的分離 】 思考：不小心將廚房的佐料：胡椒粉與鹽巴混在了一起，用什麼方法將他們分離開呢？ 材料：胡椒粉、鹽巴、塑料湯勺、小盤子 操作： 1、將鹽巴與胡椒粉相混在一起。 2、用筷子攪拌均勻。 3、塑料湯勺在衣服上摩擦後放在鹽巴與胡椒粉的上方。 4、胡椒粉先粘附在湯勺上。 5、將塑料湯勺稍微向下移動一下。 6、鹽巴後粘附在湯勺上。 講解： 胡椒粉比鹽巴早被靜電吸附的原因，是因為它的重量比鹽巴輕。 創造： 你能用這種方法將其他混合的原料分離嗎？
Ⅳ 有哪些實驗
一、 簡單神奇的冷水實驗
把一瓶純凈水放進預先設定好的冰箱中。等待幾個小時後拿出，水還是液態的。但是你只要輕輕的敲打瓶身，或者把手指放入水中，便會馬上結冰。
二、扎不破的塑料袋
將塑料袋裝滿水，用竹簽或削好的鉛筆迅速刺穿，水不會漏出來。
原理：塑料袋扎不破其實是由密封塑料袋的材質決定的。塑料袋的主要材料是高分子聚合物，具有軟度高，拉伸度強的特點。在它們被戳穿的瞬間摩擦生熱迅速包裹住竹簽或鉛筆，因此能保持滴水不漏。
三、 神奇的牙簽
1. 把牙簽小心地放在水面上.。
2. 把方糖放入水盆中離牙簽較遠的地方.牙簽會向方糖方向移動。
3. 換一盆水,把牙簽小心地放在水面上,現在把肥皂放入水盆中離牙簽較近的地方.牙簽會遠離肥皂。
原理：當你把方糖放入水盆的中心時,方糖會吸收一些水分,所以會有很小的水流往方糖的方向流,而牙簽也跟著水流移動.但是,當你把肥皂投入水盆中時,水盆邊的表面張力比較強,所以會把牙簽向外拉。
四、 有孔的紙能拖住水嗎
1、在空瓶內盛滿有色水。
2、用大頭針在白紙上扎許多孔。
3、把有孔紙片蓋住瓶口。
4、用手壓著紙片,將瓶倒轉,使瓶口朝下。
5、將手輕輕移開,紙片紋絲不動地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來。
原理：薄紙片能托起瓶中的水,是因為大氣壓強作用於紙片上,產生了向上的托力.小孔不會漏出水來,是因為水有表面張力,水在紙的表面形成水的薄膜,使水不會漏出來.這如同布做的雨傘,布雖然有很多小孔,仍然不會漏雨一樣。
五、燒不壞的手帕
把棉手帕放入用酒精與水以1：1配成的溶液里浸透,然後輕擠,用兩只坩堝鉗分別夾住手帕兩角,放到火上點燃,等火焰減小時迅速搖動手帕,使火焰熄滅,這是會發現手帕依舊完好如初。
原理：燃燒時,酒精的火焰在水層外,吸附在纖維空隙里的水分吸收燃燒熱而蒸發,手帕上的溫度達不到纖維的著火點,因而手帕燒不壞。
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Ⅵ 可以動手做的科學小實驗 ！！！馬上要
製造明礬晶體
二、原理
日常生活中，隨處可見被拋棄的飲料罐，除了塑膠製品外，金屬罐中以鐵、鋁制者較多。鋁罐若任其自然分解(反應)，約需一百年的時間才能完全分解，是一種不易被分解的廢棄物。
鋁元素(Al, Aluminum, 原子量=26.9815)約在1825年被科學家發現，直到1886年，才發展出利用電解法大量生產的工業技術。在此之前（如法國的拿破崙時代），鋁金屬曾經比等重的黃金還要貴，不像現在是「用完就丟」，一點都不覺得該珍惜。
雖然鋁是地殼中含量高居第三位的元素(約佔地殼的8.2 %，僅次於氧、矽)，世界上每年的年產量超過千萬噸，但這並不代表其可以取之不盡，用之不竭。而且在鋁的生產、冶煉過程中，由原料鋁礬土(bauxite，主要含A12O3)的精煉，電解，到鋁的電解精煉(得到99.90 %以上的純度)，都需要消耗許多原料及資源。其中單是電能方面，每生產一公斤的精煉鋁，就需約33度(33kW-hr)的電力;每製造一個鋁罐(375 ml容量)，即需約18公克的鋁金屬。
基於所有天然資源都有取盡用竭的事實，我們有義務將廢棄物中，可以再回收、利用的部份，盡力地回收，以免後代子孫無資源可用，並可降低對「地球村」的危害。
鋁罐的回收，除了最有經濟效益，用於直接生產「再制鋁」之外，我們還可以運用化學方法，製成一些有用的產品，明礬(Alum)就是其中之一。
鋁是活潑的金屬，但與稀酸液的反應緩慢，因其表面會產生一層緻密的氧化膜，阻止內部的金屬鋁縫續反應；強鹼性溶液則可溶解這層氧化膜，並進一步與內部的鋁反應。過量的鹼性溶液與鋁片反應，會產生氫氣及可溶性的Al(OH)4-膠體，反應式如下：
(1-1)
此溶液剛加入酸時，可以移去一個OH-，產生白絨毛狀的氫氧化鋁[A1(OH)3]沈澱(在水質凈化時，此白絨毛狀膠體，可用於吸附雜質，使水變得澄清。)：
(1-2)
若溶液繼續加酸，則A1(OH)3可被溶解，形成A13+ (在水溶液中，A13+是以水合鋁離子，[A1(H2O)63+] 的八面體形式存在)。
若再將鹼液加入含A1(OH)3沈澱的水溶液中，則再產生可溶的Al(OH)4-。像Al(OH)3這樣，能分別與酸及鹼反應的物質，稱為兩性物質(amphoteric substances)。其它常見的例子有Sb(OH)3、Zn(OH)2、Sn(OH)4、Ti(OH)4 …等。
明礬(Alum)是一系列離子化合物的統稱，其簡式可寫成MMIII(SO4)2．12H2O，或是(MIII)2(SO4)3．(M)2SO4．24H2O]； 其中M為一價陽離子(如K+，NH4+，Na+)，MIII為三價陽離子(如A13+，Fe3+，Cr3+)。明礬中的12個結晶水，一般認為其中6個H2O分子是與MIII緊密結合，另外6個H2O分子則與M及硫酸根呈較弱(松)的結合狀態，在較低溫時(約64.5℃)，即可能部分脫水。
明礬的種類很多，用途也很廣泛。本實驗使用的鹼是KOH，酸則為H2SO4，因此M = K，MIII =Al。當條件合適時(最重要的因素是：必須形成過飽和溶液)，可形成無色透明的鉀礬結晶(硫酸鋁鉀，Aluminum Potassium Sulfate，KA1(SO4)2．12H2O)。
結晶體的大小，與其結晶時的操作條件有絕對關系。若是使用冰浴法，快速取得產物時，大都只能獲得極細的微晶粒，類似精鹽狀。若想獲致較完整的漂亮大結晶，就需運用再結晶法，在潔凈且合適的條件下，緩緩養晶，約隔三至七天，就有機會看到漂亮的鉀礬結晶。鉀礬是最常見的明礬，主要用於水質凈化、染色、造紙及食品添加劑…¨等用途。
這個實驗的反應式(依實驗順序)統整如下：
(A).鋁片與KOH 溶液反應：
(1-3)
(B).溶液剛加入H2SO4時：
(1-4)
(C).溶液繼續加入H2SO4之後：
(1-5)
(D)明礬結晶的形成(冰浴之後：
(1-6)
三、器材
減壓過濾裝置 1套
剪刀 1支
砂布 1小張
燒 杯 100 ml 2個
燒 杯 500 ml 1個
加熱器 1台
四、葯品
鋁片(由廢鋁罐剪下) 約0.2 g
KOH 1.5 M 9 ml
H2SO4 9 M 約4 ml
酒精水溶液(1:1 混合液) 5 ml
冰塊 約半杯
五、實驗步驟：
1. 請自備一個廢棄鋁罐。(請小心，不要錯將鐵罐當鋁罐！如何區別？)
2. 將鋁罐剪開，裁出一片約8 cm (L) X 5 cm (W) 大小的鋁片。用砂紙磨去表面的油漆，顏料及透明塑膠內襯(必要時，請戴上棉紗手套保護手部)。
3. 將磨光後的鋁片剪成約0.5 cm X 0.5 cm的小片，置於稱量紙上，稱取約0.2 g的鋁片，紀錄重量時，應精確紀錄至0.001 g。
4. 把剪好，稱妥的小鋁片放在100 ml的燒杯中，小心加入9 ml的1.5 M KOH溶液(請事先戴上乳膠制安全手套，以資保護)；將燒杯放在加熱器上緩緩加熱(以溫度計測量，約70°C即可，小心控溫)，以加速反應進行。由於反應會產生氫氣，而氫與空氣混合後(約4 ~ 75 %的濃度)，在高溫下易爆燃(點火溫度585 ℃)，因此需小心操作，且不可有裸火或點火，如此可避免發生危險。
5. 反應進行中，應適時控溫，約70°C即可，以免溶液發生突沸，造成燙傷等危害。若溶液由無色變成灰黑色，則可能是因油漆或塑膠未磨除乾凈所致，不會影響結果。鋁片在反應過程中，可能出現周期性的上升下降的現象，請仔細觀察，並思考、探討可能的成因。
6. 加熱約20分鍾後，氫氣不再產生時，代表反應結束(此時溶液約為原溶液的3/4)。立即用抽氣過濾裝置，過濾此熱溶液。再利用少量(約1~2 m1)的去離子水，分兩次潤洗燒杯並過濾(應避免使用太多的水，以免無法形成飽和溶液)。收取澄清濾液，捨去殘留濾紙上的固體，分別記錄兩者的顏色。
7. 將澄清濾液(可能呈淡黃色)，倒入另一個100 ml燒杯中，以少量去離子水潤洗過濾瓶，並入濾液中。待濾液冷卻後，一邊攪拌，一邊將4 ml的9 M H2SO4溶液，小心、緩慢加入此濾液中，其間應注意觀察及記錄所發生的變化，並與相關反應方程式互為印證。攪拌至溶液呈澄清狀，且無白色固態絮狀物殘留為止。（必要時可再加熱以溶解固態絮狀物。）
8. 若要在當天取得結晶物(而非以約一周時間，緩慢地養成明礬大結晶)，則需將裝產物的燒杯置於冰浴中(在500 ml燒杯中放入半量冰塊，再加入恰好蓋滿冰塊的水)，使溶液發生過飽和，形成明礬結晶並析出。冰浴約20分鍾後，結晶大概會完成。
9. 再次利用抽氣過濾裝置收集產物，應是純白色的結晶。取5 ml的酒精水溶液，先取一半潤洗裝濾液的燒杯，潤洗液倒入漏斗內，再過濾。另一半用於清洗漏斗內的產物。用玻棒將產物平鋪在白瓷漏鬥上，持續抽氣10分鍾。當產物乾燥後，移到表玻璃上，稱重並計算粗產率。(過濾之前，表玻璃應先稱重，才能得到明礬結晶的重量。)
10. 再結晶：將收集到的明礬產物(應是純白色的細小結晶，否則需再純化！)，放入一個以潔凈的100 ml燒杯中，依明礬結晶的重量及水溫(明礬的溶解度，在20 ℃時約為：11.4 g / 100 ml 水)，估算合適的去離子水量，期使明礬結晶恰可完全溶解，形成接近飽和溶液的情況；切忌加入過多的水量，令隔周之後，仍看不到較完整的漂亮大結晶。
Ⅶ 科學實驗
科學實驗
scientific experiment
包含步驟
科學的方法應該包括六個重要步驟：
1.觀察：觀察即對事實和事件的詳細記錄
2.對問題進行定義：定義是有確切程序可操作的
3.提出假設：對一種事物或一種關系的暫時性解釋
4.收集證據和檢驗假設：一方面要能提供假設所需的客觀條件，一方面要找到方法來測量相關參數
5.發表研究結果：科學信息必須公開，真正的科學關注的是解決問題
6.建構理論。孤立的問題無法建立理論，科學的理論是可以被證偽的
編輯本段
科學實驗
一、科學實驗及其特點
科學實驗是觀察的一種形式。由於科學實驗在經驗自然科學研究中具有特殊重要的地位，因此，需要對科學實驗單獨加以論述。
當人們不滿足在自然條件下去觀察對象，要求對被研究對象進行積極的干預時，這就導致科學實驗的產生。
在古代社會，科學實驗就已在人們探索自然界奧秘的過程中逐步醞釀產生。但是那時的實驗還只是以原始樸素形式出現，它還沒有成為一種獨立的社會實踐活動形式。嚴格意義上的科學實驗是從近代開始的。實驗方法的運用成為近代自然科學的主要特點。這種情況之所以在近代出現，根本原因在於工業生產在這時得到了長足的發展。恩格斯說：「從十字軍遠征以來，工業有了巨大的發展，並產生了很多力學上的（紡織、鍾表製造、磨坊）、化學上的（染色、冶金、釀酒）、以及物理學上的（眼鏡）新事實，這些事實不但提供了大量可供觀察的材料，而且自身也提供了和已往完全不同的實驗手段，並使新的工具的製造成為可能。可以說，真正有系統的實驗科學，這時候才第一次成為可能。」（《馬克思恩格斯選集》 第3 卷人民出版社1972年版，第523-524頁）從近代到現代，科學實驗經歷了很大發展，科學實驗的社會性也逐步提高。到了1940年代以後，科學實驗的規模愈來愈大。科學實驗再也不是科學家個人的事業，而成為整個社會事業的一個有機部分。
科學實驗之所以受到人們的重視，之所以能比自然觀察優越，這是和科學實驗本身的特點密切相關的。
具有純化觀察對象的條件的作用
自然界的對象和現象是處在錯綜復雜的普遍聯系中的，其內部又包含著各種各樣的因素。因此，任何一個具體的對象，都是多祥性的統一。這種情況帶來了認識上的困難，因為對象的某些特性或者是被掩蓋了起來，或者受到其他因素的干擾，以致對象的某些特性，或者是人們不容易認識清楚，或者是通常情況下根本就不能察覺到。而在科學實驗中，人們則可以利用各種實驗手段，對研究對象進行各種的人工變革和控制，使其擺脫各種偶然因素的干擾，這樣被研究對象的特性就能以純粹的本來面目而暴露出來。人們就能獲得被研究對象在自然狀態下難以被觀察到的特性。例如，肉湯腐敗這個常見的現象究竟是什麼原因引起的？巴斯德認為煮沸的肉湯後來又變質，這是由於空氣中的微生物進入肉湯造成的結果。但是，在自然的條件下，肉湯總要接觸空氣，而空氣中又必然會有無數塵埃，塵埃上則攜著微生物。所以在自然條件下，要使空氣中的微生物不進入肉湯里是不可能的。於是，巴斯德就求助於實驗的純化作用。他設計了一種曲頸瓶，把肉湯注入瓶內並加熱殺菌。由於瓶子是曲頸的，它使外界空氣中的塵埃很不容易進入瓶內。結果肉湯並不腐敗。這就是通過一定的實驗手段，排除了空氣中的微生物對肉湯的作用，觀察到了肉湯在比較純粹的狀態下是不會腐敗的。
具有強化觀察對象的條件的作用
在科學實驗中，人們可以利用各種實驗手段，創造出在地球表面的自然狀態下無法出現的或幾乎無法出現的特殊條件，如超高溫、超高壓、超低溫、超真空等等。在這種強化了的特殊條件下，人們遇到了許多前所未知的在自然狀態中不不能或不易遇到的新現象，使人們發現了許多具有重大意義的新事實。例如，人們能通過一定實驗手段，造成接近絕對零度的超低溫，從而使我們能把幾乎所有的氣體液化。在這種超低溫下，人們也能發現某些材料具有特殊優良的導電性能，即具有無電阻、抗磁等超導態特性。
具有可重復的性質
在自然條件下發生的現象，往往是一去不復返的，因此無法對其反復地觀察。在科學實驗中，人們可以通過一定實驗手段使被觀察對象重復出現，這樣，既有利於人們長期進行觀察研究，又有利於人們進行反復比較觀察，對以往的實驗結果加以核對。例如，英國化學家普利斯特列在1774 年用聚光鏡加熱汞的化物而分解出一種氣體，它比空氣的助燃性要強好多倍。普利斯特列把這種氣體稱之為失燃氣體。當普利斯特列把這個消息告訴法國科學家拉瓦錫後，拉瓦錫馬上動手重復了這個實驗，使他終於發現加熱氧化汞而分解出來的能助燃的氣體不是別的，而是氧氣。
正是由於科學實驗具有這些特點，因此科學實驗越來越廣泛地被應用，並且在現代科學中佔有越來越重要的地位。在現代科學中，人們需要解決的研究課題日益復雜，日益多樣，使得科學實驗的形式也不斷豐富和多樣。
編輯本段
科學實驗的分類和構成
目前，人們對利實驗類型的分類，還缺少較系統的研究。我們也只是粗略地介紹以下兩種分類：
按照實驗的目的不同，可以把科學實驗分為定性實驗、定量實驗和結構分析實驗。定性實驗是用以判定某種因素、性質是否存在的實驗。定量實驗是用以測定某種數值或數量間關系的實驗。結構分析實驗是用以了解被研究對象內部各種成份之間空間結構的實驗。
根據實臉手段（儀器、設備工具等）是否直接作用於被研究為標准，實驗可分為直接實驗和模型實驗。直接實臉就是實驗手段直接作用於被研究對象的實驗。模型實驗就是根據相似原理，用模型來代替被研究對象，即代替原型，實驗手段則直接作用於模型而不是原型的一種實驗。在現代自然科學中，模型已不限於與原型具有同樣物理性質的物理模型，而是又發展出數學模型、控制論模型等等。數學摸型是建立在模型和原型的數學形式相似的基礎上。控制論模型是建立在控制功能的相似性基礎上的。因此，人們就可以在具有不同運動形式的對象之間進行模擬實驗。
無論何種類型的科學實驗，它們都是由三個部分構成的。
第一，實驗者。這是組織、設計和進行科學實驗的人。實驗目的的確定，實驗方案的設計、實驗步驟的制定、實驗過程的操作、實驗結果的處理解釋等，沒有一個環節可以脫離實驗者。實驗者是實驗活動的主體。實驗者從事科學實驗是為了取得對自然界特定對象的認識。因此，從認識論上看，實驗者又是認識的主體。沒有實驗者這個認識主體，科學實驗就不會發生。不過在此需要指出的是，不能把實驗者理解為孤立的個人。在任何情況下。實驗者都不是作為孤立的個人在活動，而是作為社會的人在活動。實驗者繼承著前輩們所已經建樹起來的積極成果，也借鑒著同時代的成功經驗與失敗教訓，同時還依賴著人們之間進行的各方面的協作勞動。因此，實驗者所取得的任何一點有益成果，都將融匯到社會精神財富的總體中去。這樣說，並不是要否認實驗者個人的創造能力，而是說這種創造能力只有不脫離社會這個基礎時才能得到發揮。
第二，實驗對象。這是實驗者所要認識的對象。實驗對象可以是自然界的物體及其現象，例如太陽光，也可以是人們生產出來的物體及其現象，例如機床、布匹。但是，不管何種種實驗對象，它既是實驗者進行變革和控制的對象，又是實驗者的認識對象。因此，從認識論上看。實驗對象是處於認識客體的地位。
第三，實驗手段。實驗手段是由實驗的儀器、工具、設備等客觀物質條件組成，實驗儀器是其中的主要成分。實驗手段的作用主要表現在兩個方面：一方面是實驗者通過實驗手段把自己變革和控制實驗對象的意圖傳遞給實驗對象，使實驗者的意圖得到物化。另一方面，實驗手段又顯示實驗對象的特性，而把實驗對象在經受變革與控制後呈現的狀態傳遞給實驗者，使實驗者能夠獲得關於實驗對象的有關認識。所以，實驗手段是實驗者和實驗對象之間的中介環節。沒有適當的實驗手段，實驗對象的某些特性就不能暴露出來，人們就不能獲得對這些特性的認識。在這個意義上，實驗手段的狀況，決定著科學實驗所能達到的認識水平。實驗手段的每一步改進，都意味著人們對實驗對象的可觀察量的增加，意味著科學實驗水平的提高。從科學史上可以看出，新的實驗手段的採用，往往會帶來科學理論上的重大突破和發展。因此，有意識地改進實驗手段是一項具有戰略意義的措施。但是，一個時代的實驗手段又是那個時代生產力水平的具體表現，為當時的生產力發展狀況所制約。因此，實驗手段的改進，新實驗手段的裝備，只有伴隨著整個社會生產力水平的提高才能實現。
模型實驗產生以後，人們用模型來代替原型進行實驗。那麼模型在科學實驗的結構中是屬於哪一部分?在科學實驗中，模型具有雙重的性質。就模型是實驗者運用實驗手段而對之進行實際的變革和控制的對象來說，模型是實驗對象。實驗者是對模型進行各種實驗，從而取得關於模型的各種認識。但就模型只是原型的替代物，實驗者的真正目的是要獲取關於原型的認識這一點來說，實驗的真正認識對象是原型，而模型則不過仍然是實驗者所運用的實驗手段。這是一種擴展了的手段。也許正是由於模型的這種雙重性質，使它在科學實驗中佔有特殊重要的地位。
編輯本段
科學實驗的程序
如何從事科學實驗呢？科學實驗的程序是怎麼樣呢？
科學實驗的准備階段
（一）科學實驗過[1]程的第一個階段，可以叫做實驗的准備階段。
一項科學實驗的價值，它的成功或失敗，很大程度上取決於科學實驗的准備階段。在這一階段，人們需要進行四項工作。其中的每項工作，都不能離開理論的運用，不能離開邏輯思維活動。
1．確立實驗目的。這是為了明確我們為什麼而進行實驗。例如，邁克爾遜和莫雷關於光的干涉實驗，其目的就在於檢驗當時流行的以太理論是否正確。這個目的的實現，對於推動物理學的發展有著十分重要的作用。確定實驗目的是一個理論的邏輯演繹的過程。
2.明確指導實驗設計的理論。在確立實驗目的之後，並不能馬上著手設計實驗，而是要先明確以什麼理論來指導實驗的設計。這種指導性理論，就是啟發實驗者應採用什麼方法並從什麼方向上去實現已確立的目的。沒有這一步驟，就不能從實驗目的過渡到具體的實際設計上去。例如，恩格斯早就提出生命是通過化學進化的途徑產生的。在恩格斯之後，很多科學家都想用實驗來檢驗恩格斯的論斷。但在很長一段時間里，人們始終不能進入具體的實驗設計。其原因就在於實驗設計所依據的指導性理論還不具備，人們還不知從何處著手去設計這種實驗。也就是說，在實驗目的和具體實驗設計之間還缺少一個把兩者聯系起來的中間環節。進入20世紀後，人們才提出了一個理論：在原始的不同於今天的大氣條件下，在漫長的歲月里，非生命物質可以轉化為生命。以後，海登又提出了原始大氣和原始湯液的概念。這些理論相繼提出之後，實驗設計就有了依據，有了方向。人們就可以根據這些理論進一步作出邏輯推理：假定我們模擬了原始地球的大氣成分，並創造相應的條件，那麼就可以進行模擬原始地球時期使無機物轉化為生命所必需的有機物的實驗。1953 年米勒的實驗就是依據這種指導性理論而進行設計並取得成功的。指導性理論不僅關繫到一個實驗目的應從何處著手實現的問題，而且還直接影響到實驗設計的成效。
3．著手實驗設計。馬克思說：「蜜蜂建築蜂房的本領使人間的許多建築師感到漸愧。但是，最蹩腳的建築師從一開始就比最靈巧的蜜蜂高明的地方，是他在用蜂蠟建築蜂房以前，已經在自己的頭腦中把它建成了。勞動過程結束時得到的結果，在這個過程開始時就已經在勞動者的表象中存在著，即已經觀念地存在著。」（《馬克思恩格斯全集》第23 卷，人民出版社1972年版，第202 頁）這就是說，人們在實際行動之前，要先考慮到自己在未來應如何行動，採取哪些步驟，每步行動可能帶來什麼結果，假如某些條件突然改變了，將發生什麼影響等等問題。科學實驗是人們為了認識自然界而進行的一種變革自然界對象的社會實踐活動。人們當然更要在採取具體實驗行動之前，先在思維中以觀念形態大致完成這個變革的行動過程。哪些干擾因素應設法排除，哪些次要因素要暫時撇開，這一切都應在實驗設計中給以考慮。實驗設計的任務，就是為了在實施實驗之前，先把這個實驗在自己的觀念中完成。
實驗設計是運用一定理論進行邏輯推論的過程。實驗設計的優劣很大程度上取決於設計過程中的邏輯思維是否嚴密。比如，在實驗設計中，要細致思考到，在實驗的實施中可能會有哪些偶然性因素發生，這些偶然性因素會對實驗效應帶來什麼影響。拿某種葯物效應的實驗來說，在實驗設計時就要考慮到，如果病人知道了是在做葯物效應的實驗，那麼他的心理反映就可能影響到生理上，從而使實驗發生偏差，如果某醫生知道了哪些病人屬實驗組，哪些病人屬對照組，那麼他的心理反應也可能會影響到診斷上，從而使實驗發生偏差。因此，在實驗設計中就要採取相應的嚴格措施，以消除這種偶然因素對實驗效應的影響。這些思考過程，都是運用一定理論而進行的邏輯分析和邏輯推理的過程。
當然，在實驗設計中還有許多具體的工藝和技術方面的問題。但是貫穿實驗設計的一根主線，則是運用一定理論而進行的邏輯推論。相應的工藝和技術問題也只有在一定邏輯思維基礎上，才能聯結成為一個完整的設計。
4．實驗儀器、設備、材料的准備。人們往住把實驗儀器、設備、材料的准備，當作是一種純物質的活動。其實，每一種儀器都是以某種或某些理論為依據而進行設計和製造的。例如，伽利略、托里拆里等人使用的溫度計，就是根據液體和氣體與「受熱程度」按比例膨脹的假定而製作的。1878 年國際度量衡委員會關於標准溫度計的決議則作如下規定：「溫度應當用化學上純的氫在定容情況下的壓力來測量，它在冰的熔解點時的壓力為1000 毫米水銀柱高」。所以，每採取一種儀器，實際上就意味著引進了一些理論。材料的選用也是根據一定的理論進行的。例如，孟德爾選擇豌豆作為實驗材料，就是因為豌豆有嚴格的自花授粉，易於栽培，生長期短，有明顯的可區分性狀等特點。離開了一定的理論和邏輯思維，實驗儀器、設備、材料的准備工作就無法進行。
科學實驗的實施階段
（二）科學實驗的第二個階段，可以叫做實驗的實施階段。這個階段就是實驗者操作一定的儀器設備使其作用於實驗對象，以取得某種實驗效應和數據。儀器設備與實驗對象的相互作用是不依人的意志為轉移的合乎規律的表現。因此，這個階段的活動是—種客觀的物質活動。作為客觀的感性物質活動的實驗實施過程正是對人們已有認識的檢驗，也是提供了給人們認識的新事實。
科學實驗的試驗結果處理階段
（三）科學實驗的第三個階段，可以叫做實驗結果的處理階段。
在這—階段上，人們對實驗結果進行分析。因為盡管人們在實驗設計中作了周密考慮，但在實驗的實施過程，仍會有一些事前沒估計到的主客觀因素影響到實驗結果。所謂客觀因素主要是指實驗儀器設備的偶然變化，實驗初始條件、環境條件的偶然變化、實驗材料在品種規格上的某些差異等等。所謂主觀因素主要是指，在實驗設計時，遺漏了對一些可能產生的系統誤差的考慮，在讀取數據時，感官上造成的偏差，等等。這些因素造成的影響是混合在一起的。因此，人們就必須對實驗最初所呈現出來的結果作出分析，以區分什麼是應該消除的誤差，什麼是實驗應有的結果。
在科學實驗中，人們變革著客觀的物質對象，這就使它和人們的生產活動有相同的方面。因為生產活動作為人們能動地改造客觀世界的活動，也是一種變革物質對象的活動。正是由於這一點，科學實驗也和生產活動一樣，屬於改造客觀世界的實踐活動的范疇，成為實踐的一種基本形式。但是科學實驗和生產活動又有區別。首先，它們的直接目的不同。科學實驗的直接目的在於解決一定的科學研究任務。生產活動的直接目的在於提供人們生活和再生產所需要的物質財富。其次，它們產生的結果不同。科學實驗產生的結果是人們獲得了對事實的認識，是檢驗一定的理論。而生產活動產生的結果，則是使人們獲得了所需要的產品。當然，這種區別不是絕對的。尤其是在現代，科學實驗和生產活動已經明顯地互相滲透。生產的發展為科學實驗提供了前提和條件，科學實驗則為發展生產指明方向、開辟道路。不僅如此，很多科學實驗直接解決生產中的問題，成為生產活動的一部分，而很多生產活動又帶有科學實驗的性質，它在生產物質產品的同時矛也解答了某些科學研究的課題。關於科學實驗與生產活動的互相關系問題，這是科學社會學研究的一個重要課題。
實驗法是指經過特別安排，在人為控制下確定事物相互關系的研究方法。實驗法是自然科學研究領域最早被人們普遍使用的研究方法之一，是近代自然科學建立的基礎，以致國外有的學者竟認為，研究(research)就是實驗、實驗、再實驗，反復(re)尋找(search)的過程。達·芬奇、伽利略、牛頓等人都充分利用實驗方法做出了巨大的科學成就。
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實驗方法的特點
一是實驗法可以簡化和純化研究對象
實驗方法可以利用科學儀器和設備所造成的條件，根據研究目的，突出研究對象的主要因素，排除次要因素、偶然因素以及外界的干擾，使要認識的事物的某些屬性在特定的狀態下顯示出來，從而能更准確地認識事物的本質和規律。如1799年英國物理學家亨利·戴維把實驗儀器保持在水的冰點，排除了實驗物品和周圍環境的熱交換，證明冰融化所需要的熱來自於磨擦，否定了當時占統治地位的「熱素說」。
二是實驗法可以強化、弱化研究對象
許多事物在常態下並不能充分暴露其本質，利用實驗可以創造出自然界中不可能出現的環境，從而更好地認識研究對象。如1911年荷蘭科學家昂尼斯把汞的溫度降到O'C以下時，發現汞的電阻突然消失，變成了所謂的超導體，並由此打開了超導研究的大門。美籍科學家吳健雄讓鈷-60處於超低溫這一極端狀態，成功地驗證了弱相互作用下宇稱不守恆這一假設。
三是實驗方法可以加速、延緩、再現、模擬自然過程 自然界中許多事物有的轉瞬即逝，有的曠日持久，有的事過境遷，給人們認識某些事物帶來了困難。而實驗方法可以在人為的控制下，根據研究的需要來改變自然界中事物的狀態。1953年美國科學家米勒進行地球大氣及閃電的實驗，他仿照地球雷電交加的自然條件，對放入真空管中的各種氣體進行火花放電。經過八天的反復作用，最後得到了五種構成蛋白質和重要氨基酸，而這個過程在自然狀態下要經過上億年。
任何一個實驗都包括實驗者、實驗儀器和實驗對象三個基本的組成部分。但是，從不同的角度可以把實驗方法分為不同的類型：根據實驗對象性質的多樣性，可以分為物理實驗、化學實驗、生命實驗、人體實驗等；從實驗手段和條件，可以分為直接實驗和間接實驗、野外實驗和實驗室實驗等；根據實驗者的預定目的，可分為定性實驗、定量實驗、測量實驗、析因實驗、對照實驗、驗證性實驗、判定性實驗、中間實驗等；根據實驗對象的透明度，可以分為黑箱實驗、灰箱實驗、白箱實驗等。
研究者應充分利用實驗方法來研究特定的事物，但是必須懂得實驗方法的局限性，如實驗不能代替理論研究；實驗總是特殊的，特殊的結果與普遍的理論之間總是有距離的；實驗只能是在有限的范圍內進行，許多問題是無法通過實驗進行研究的。
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實驗方法有以下的使用原則
(1)應熟練掌握與實驗課題有關的理論和經驗。 實驗方法是在人為的控制下對研究對象進行研究的一個過程，所以要精心設計實驗方案。在設計實驗方案和進行具體實驗的過程中，離不開理論的指導和前人經驗的積累。實驗者只有具備必要的理論知識和實驗技能，才能對實驗中出現的新事物有敏銳的觀察力，當事物表現超出原來的理論框架時，能夠及時加以捕捉，並發現其本質。
(2)應事先提出假說或需要檢驗的觀點、理論等。 實驗在科學研究中主要有兩種目的：一是探索和發現新現象或新規律；二是檢驗已有知識或理論的正確性。
1902年到1907年，德國化學家費舍爾對蛋白質的化學結論進行深入研究，提出了蛋白質的肽鍵理論，然後在實驗中合成了18個氨基酸的多肽長鏈，從而驗證了其反映蛋白質結構理論的正確性。
(3)應精心設計，嚴密組織。
俗話說，「知己知彼才能百戰不殆」。對所要做的實驗，必須精心設計，嚴密組織，做到心中有數，這樣才能使成功率更大。根據一定的理論，結合具體的研究對象，可以採取不同的研究方式。如泰勒通過精心設計和嚴密組織，利用搬運鐵塊實驗、鐵砂和煤炭的挖掘實驗、金屬切削實驗等，提出了科學管理的方法。
(4)應選擇好實驗環境，准備好實驗工具。
實驗環境對於實驗的成功與否有很大關系，如在對天體進行觀察時，要選擇天氣很好的時候，才能取得理想的效果。
俗話說「磨刀不誤砍柴工」，實驗工具是實驗取得成效很關鍵的一個方面。它的狀況決定著實驗能達到的認識水平。如沒有高解析度的光譜食品，就無法認識原子光譜的精細結構。丁肇中正是由於不斷把實驗的精度提高，最終發現了丁粒子。
(5)應保持受實驗者的常規狀態。
不論研究對象是自然界中的事物，還是人類自己，為了保持實驗結果的客觀性，要盡量保持受驗者的常規狀態。只有在常態下，事物或人所表現出來的才是其真實的情況。在保持正常狀態下，通過改善工作條件和環境等因素，梅奧通過照明實驗、福利實驗、電話線圈裝配實驗、訪談實驗等提出了以人為本的管理思想。
(6)應能有效地控制影響實驗的各種因素。
在實驗過程中，要根據研究目的來盡量控制實驗中的各種因素。要突出主要因素，排除次要因素、偶然因素以及外界的干擾，從而能更准確地認識事物的本質規律。伽利略的落體實驗、斜面實驗和單擺實驗都是在突出主要因素、排除次要因素的條件下獲得成功的。
(7)應仔細觀察，盡可能得到精確的數據。
在科技史上，當某些重大發現公布之後，經常使一些科學家後悔莫及，因為他們也曾見到過類似現象，但由於未加註意而失去了發現的大好良機。法國的約里奧·居里在用。粒子轟擊鈹時打出了中子，但他沒有留心而誤認為是Y粒子，讓它溜走了。後來，查德威克證明了不是γ射線而是中子，獲得了諾貝爾物理學獎。可見，在科學實驗過程中只有仔細觀察，才能得到理想的結果。
(8)應從小到大、反復多次進行實驗。
一般說來，在做深入的大規模的實驗前，先要做一些探索性的試實驗，先簡單後復雜，這樣可以為以後的實驗工作積累相關的信息和思路。實驗要注意其可重復性。只有多次重復，才能表明其成果是可以讓大家認可的。1959年美國物理學家韋伯曾宣布，他的實驗裝置已直接收到了從銀河系一天體發出的引力輻射，直接驗證了愛因斯坦關於引力波的預言。但是，它的實驗在世界上十幾個實驗室都未能重復，因而也就沒有被科學界承認。
(9)應仔細核對實驗後所得出的結論。
實驗結束後，要對實驗中獲得的數據作進一步的加工、整理，從中提取出科學事實或某種規律性的理論。在分析過程中，要利用統計分析的方法，藉助於計算機等手段來從數據之間的因果關系、起源關系、功能關系、結構關系等多角度、多層次地進行處理。