⑴ 青島版數學冰與水實驗過程數學日記
教學內容:
義務教育課程標准實驗教科書青島版小學數學六年級下冊33---34頁。
教材簡析:
該綜合侍改迅應用是在學生已學過圓柱、圓錐的體積以及分數百分數等知識的基礎上安排的,旨在引導學生綜合運用所學過的體積、百分數等有關知識,通過實驗探索水和冰在變化的過程中,體積之間的變化規律。該綜合應用由兩個板塊組成。第一個板塊是4幅反映水結成冰、冰化成水的自然現象情境圖。4幅圖分別是:河水結冰、雪糕融化、水瓶脹破、水管凍裂,並以對話的方式揭示了「水結成冰體積會增大,冰化成水體積會減小」。目的是在喚起學生生活經驗的同時,進一步讓學生感受和認識水結成冰、冰化成水時的體積變化情況,引發學生提出研究課題。第二個板塊是殲森實驗過程,包括實驗准備、實驗步驟、注意事項、實驗記錄、實驗總結5個部分。
教學目標:
1、綜合運用學習過的有關知識,探索水結成冰,冰化成水的過程中體積變化的一般規律,進一步提高學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。
2、經歷實驗研究的基本過程,獲得一些研究問題的經驗和基本策略,發展思維能力,提高數學素養。
3、同過親身經歷實驗的全過程及獲得成功的體驗,進一步激發學生學習數學和探究自然奧秘的興趣,增強應用數學的意識和自信心。
教學准備:燒杯(或塑料瓶)、水、冰、尺子等
教學過程:
一、創設情境,激發探究慾望
出示課件,展示大自然中水與冰的體積變化情況(以動畫形式展現河水結冰、雪糕融化、水瓶脹破、水管凍裂等自然現象)。
談話:同學們,觀察這些自然現象,這是怎麼回事呢?(水結冰、冰化水體積會發生變化)
水結冰體積會增加多少?冰化水體積會減少多少?水和冰在變化過程中,體積之間存在怎樣的關系?想不想設計一個實驗來探究一下?
[設計意圖]用學生生活中經常見到的自然現象作為切入點,可以更好的引起學生的思維共鳴,再加上學生本身就具有好奇的思維特點,這樣可以更好的激發學生探究水和冰之間體積變化規律的願望。
二、小組合作,設計實驗過程
談話:水結成冰,體積會增加,我們要研究水結成冰體積是怎樣變化的,我們應怎樣設計這個實驗?冰化成水的實驗應該怎樣設計?
1. 組內交流,設計實驗過程。
談話:請同學們把你的想法告訴小組的同學,注意從實驗的准備、步驟、注意事項和基本過程等方面進行討論交流,並設計好實驗記錄單。
學生組內活動。
2. 組間交流,補充完善實驗。
談話:哪個小組願意派代表交流自己的實驗設想。
學生交流。
引導學生相互評價各個小組設計的實驗設想,對一些實驗的細節問題進行完善補充。
[設計意圖]這樣設計,學生會在杯子的選擇、冰塊形狀的選擇、實驗記錄單的設計等細節問題上進行考慮,為實驗做好准備。
3. 閱讀教材,優化實驗過程。
談話:請同學們拿出課本,閱讀教材設計的實驗過程,並與自己組內的實驗過程進行對比,設計好如下實驗單。
實驗一
水的體積
冰的體積
體積增加了百分之幾
1
2
3
結論
實驗二
冰的體積
水的體積
體積增加了百分之幾
1
2
3
結論
[設計意圖]通過這樣一個過程學生可以對實驗的過程有一個比較清晰的認識,為下一步的實驗做好了鋪墊。同時通過讓學生經歷實驗的設計過程可以更好的提高學生的實驗能力,真正使學生的活動都有思維的痕跡,讓學生的動手與動腦有效的結合。
三、教師引領,分組完成實驗
談話:請同學們做好分工,團結協作;選擇合適的杯子,便於精確測量裡面的相關數據;杯子里的水不要超過五分之四;按實驗的要求進行,記錄好相關的數據;注意安全。
學生分組進行活動,師巡視予以指導。
填寫記錄單,組內做好數據分析,初步形成結論。
注意:實驗一和實驗二可同時進行准備。
[設計意圖]讓學生經歷實驗的過程,動手操作可以更好的調動學生的學習興趣;同時在實驗的過程中注意組內成員要團結協作,可以更好的培養學生的合作意識;在對數據進行分析的過程中可以更好的感受到數學在日常生活中的重要性。
四、組間交流,形成結論
談話:哪個小組想把你們組的實驗的過程展示給同學們?
讓每各個小組派同學交流自己的實驗過程,並把自己小組的實驗記錄單呈現出來,並說出自己小組探究的結論。學生隨時對各個小組交流的實驗過程和實驗結論進行評價。
實驗一,學生可能會得出水結成冰體積會增加11%左右,實驗二可能會得出冰化成水體積會減少10%左右。
學生在交流的時候可能出現不同的結果,我們可以組織學生適時進行分析評價老此最終形成一個比較合理的結論。
[設計意圖]通過組間交流,可以組織學生更好對數學實驗的數據進行分析,形成結論,學生在討論交流的過程中可以更好的滲透一些數學科學探究的方法,感受數學的魅力所在。
五、相關鏈接,學以致用
1.如果冰塊的形狀不規則,如何測出它的體積?寫出你的設計方案。
2.水結成冰後,體積增加10%,有一塊冰體積55立方厘米,化成水後體積是多少立方厘米?
3.查閱相關資料比較一下自己的實驗結論,根據整個實驗過程寫一篇數學日記。
[設計意圖]將相關的數學練習與實驗相結合,可以讓學生更好的把數學與生活聯系起來,感受數學的價值;另外第三題可作為課外作業對課堂實驗進行延伸,體現數學的趣味性。
相關說明:本節課是一節綜合應用課,裡面設計的實驗應該讓學生動手操作,親身經歷,這樣才能更好的激發學生的學習興趣。不過實驗的過程可以根據自己學校的實際情況進行安排。方便的話可在課堂上完成實驗,條件不允許我們也可以把探究活動放在課外,然後再組織交流。即便是我們課堂做過實驗,也可以布置學生課外與家長一起再進行一次實驗。
看著不好的滾,草你們媽,這么掉能自己寫啊,問問題的小哥,我問一下,你媽死了嗎?,狗日的,他媽了隔壁,你媽逼的,良心讓你爸射沒了,傻吊的
⑵ 如圖是研究水結冰時體積如何變化的實驗裝置,圖甲的燒杯中裝有高1.3cm的水,圖乙是這些水結冰後用尺測量
從圖示看冰的高度為1.5cm,冰的體積增大,質量不變,根據ρ=
m |
V |
⑶ 水結冰體積變化實驗
1、研究問題:水結冰後的體積如何變化
2、假設:水結冰後體積增大
3、研究計劃:利用密閉容版器使水結冰後觀察權其體積變化
4、材料:水、軟塑料瓶、冰箱
5、實驗步驟:將塑料瓶灌滿水並把瓶蓋擰好,放在冰箱里冷凍至水完全結冰,取出塑料瓶觀察其體積變化
6、實驗結果:塑料瓶膨脹
7、研究結論:水結冰後體積增大
⑷ 水和冰在變化的過程中,體積之間存在怎樣的關系最好長點。
水和冰,在變化過程中,水變成冰,體積羨備槐增大,約增大10分之1,冰在化成水時,體積減小,減小兄友量約是11分之1,及10個體積的水,可以變成11個體積的冰滾爛,11個體積的冰,可以化成10個體積的水。
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⑸ 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。
⑹ 在水結冰和冰融化的實驗中,都在試管外壁套了一個橡皮筋,它的作用是什麼
試管外壁套了一個橡皮筋是為了標記試管內水面和冰柱的高度,水結冰,體積膨脹,冰柱高度會增加,反之則會減少。
在水結成冰時,水分子的運動不能破壞氫鍵,氫鍵起主要作用,它把水分子結起來形成有規則的空間結構結構,在一個晶格中,四個氫原子在正四面體的頂點上,一個氧原子位於四面體的中心,這樣,使分子間的空隙變大且保持一定,因此水結成冰時體積變大。
而在水中分子運動既能破壞水分子之間的氫鍵束縛而又不使分子作劇烈運動導致分子間頻繁碰撞,各分子間可發生相對滑動而相互交錯,這樣就會互相填補空隙~因而體積變大。
(6)冰和水的體積實驗裝置擴展閱讀
冰是水在自然界中的固體形態,在常壓環境下,溫度高於零攝氏度時,冰就會開始熔化,變為液態水。日本一個研究小組發現,冰開始融化的時候,是以結晶內的一個水分子開始脫離結晶為契機,相關機制有助於弄清含水的蛋白質出現結構變化的機制。
如果用電燈等的強光照射,冰的內部就會熔化,浮現出稱為「冰花」的類似雪結晶的形狀。來自日本分子科學研究所和岡山大學的研究人員為了調查冰從內部開始熔化的現象,利用計算機演算了由約1000個水分子形成的冰被加熱時將發生什麼變化。
冰的結晶是水分子呈六角形規則排列的結構。加熱之後,首先是一個水分子從結晶脫離,開始自由運動,而這個水分子並不會回到原來的位置,從而導致結晶出現歪曲。而結晶一旦出現歪曲,就會逐漸擴大,最終整個結晶分解,變為液體形態。
⑺ 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?
⑻ 研究水在受熱或受冷後的體積變化的實驗器材是什麼
是一個廣口瓶,一根細玻璃管,橡膠塞上有孔,瓶里裝滿水,玻璃管插到孔里,塞上塞子,當瓶子里的水溫度升高時,玻璃管里的水上升,反之,則水面下降。很明顯的,試試吧。
⑼ 物理的小實驗
實驗一
觀察擴散現象
准備一杯冷水和一杯熱水,將兩小顆高錳酸鉀分別投入兩杯水中,試觀察比較高錳酸鉀在兩杯水中的擴散情況。如果你觀察到了兩杯水中高錳酸鉀發生擴散的差異,想一想這說明了什麼問題?
實驗二
感受大氣壓
取一個空的鋁質易拉罐及一盆冷水,罐口纏上鐵絲並固定並將鐵絲擰成柄狀(要有一定的長度和強度),往易拉罐中加入少量的水,放在酒精燈上加熱至沸騰,並繼續加熱數十秒,迅速(持鐵絲柄)將易拉罐倒扣到冷水中,觀察發生的現象。注意:此時易拉罐在氣壓的作用下被壓扁且發出巨大的響聲,實驗者應有思想准備,以防驚惶中碰到其它實驗儀器而被燙傷甚至引起火災。本實驗有一定的危險性,建議在老師的指導下進行。
實驗三
振幅交換
准備兩個擺長一樣的擺(擺錘質量要大些)和一根細尼龍繩,將尼龍繩兩端分別固定在高度上,把兩個擺的上端系於尼龍線的中部,懸點相距不超過10厘米,(固定時要檢查擺長是否一樣)。使一擺處於豎直位置,將另一擺沿垂直於尼龍繩方向拉開到某一位置(不一定要有五度角限制)放手讓其在垂直於尼龍繩方向上振動,觀察二擺的振幅變化(可能需要比較長的時間才能看出,所需時間與裝置有關)。可以看到,兩擺的振幅會不斷地交換。
實驗四
嘗試一下靜電觸電的滋味
把塑料飛盤用洗衣粉洗刷、沖凈、曬干;再准備一塊圓形鐵片,大小比飛盤略小,在其中打一小孔,用20厘米長的絲線穿過小孔將它拴住,用一塊乾燥的毛皮用力摩擦圓盤的內側,然後迅速拿開,再用手提著絲線的一端(這是為了不使手與鐵片接觸),將鐵片放入圓盤內,這樣圓盤上的電荷將聚集到鐵片上,用手指去靠近鐵片時,會有微麻的感覺,同時還可看到電火花和聽見放電響聲(這是因為電壓高而產生放電,但因電量少,電流持續時間短暫,雖有微麻的感覺,但並不危及人體的生命與健康)注意,本實驗的效果受環境影響較大,一般而言在乾燥的天氣比在空氣潮濕時容易成功,晴天在人少的室內比在人多的室內容易成功;在室外通風處比在室內容易成功。
實驗五
水是液體也能發生靜電感應嗎?
把家用自來水開關調到有一股細流,把與毛皮摩擦過和塑料棒(或塑料梳子、筆桿),接近此細流,會清楚看到水流向塑料棒的方向彎曲。
實驗六 為什麼歐姆表測燈泡阻值比計算值小?
一隻燈泡「220V25W」,根據電功率公式可算得燈絲的電阻為1936歐,用歐姆表測測測看,測出來的阻值是大了還是小了,為什麼?
實驗七
哪個瓶子滾得快?
兩個完全相同的玻璃瓶,一個裝滿沙,另一個裝滿水,放在同一斜面上滑下,哪個瓶子滾得比較快?動手試試,想想看,為什麼?
實驗八
木尺能保持水平嗎?
有一根長度為1米的木尺。用左右手的食指分別水平地支撐木尺的兩端。這時候,左右某一個手指向對方靠近,木尺能夠保持水平嗎?左右手指同時相互靠近,又會怎樣。(提示,與摩擦力及力矩知識有關)
實驗九
水為什麼不會灑出?
在杯中倒入半杯水,上面用紙蓋住。用手掌壓住紙把杯子翻轉過來,注意不讓杯中的水灑出來。放開手,杯中的水也好,紙也好,都不會掉下來。即使水中放入一些木螺絲之類的小東西也沒有關系。這是為什麼?
實驗十
如何使單擺擺動起來
用一根約一米長的細尼龍線及,一把掛鎖做一單擺,要求用吹氣的方法令其擺動,擺解要求達到30度左右,此過程中口與單擺平衡位置的距離保持在0.5米以上,且不得用身體或任何其它物體與單擺的任何部分及懸點接觸,試設法達到目的並想想為什麼?
抄的,自己整理下