小心地用滴管慢慢地將5%蔗糖溶液,裏麵加幾滴紅墨水以染成紅色加到雞蛋殼內,直到加滿為止。把一支長20厘米的細玻璃管插在蛋殼上的小圓洞內,再把熔化的石蠟滴在玻璃管與蛋殼的接縫處,使它完全密封。
最後,找一個大小合適的玻璃杯或玻璃瓶,在裏麵裝滿清水,把裝滿蔗糖溶液和帶有玻璃管的雞蛋殼全坐在玻璃杯(瓶)上,使蛋殼能卡在杯口,而薄膜部分則完全浸在水中。不久,你會發現紅色的糖溶液慢慢地在玻璃管內上長,幾個小時以後,溶液就會溢出管口,說明玻璃杯中的水已經滲透到雞蛋殼裏麵了。
粗鹽提純實驗
粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質,以及可溶性雜質,不溶性雜質可以用溶解、過濾的方法除去,然後蒸發水分得到較純淨的精鹽。
用托盤天平稱取5.0克粗鹽,用藥匙將該粗鹽逐漸加入盛有10毫升水的燒杯裏,邊加邊用玻璃棒攪拌,直加到粗鹽不再溶解為止。觀察所得食鹽水是否渾濁。稱量剩下的粗鹽,計算10毫升水中約溶解了多少克粗鹽。
然後過濾。仔細觀察濾紙上剩餘物及濾液的顏色,如濾液仍渾濁,應再過濾一次。
如果兩次過濾後濾液仍渾濁,應如何檢查實驗裝置並找出原因。
把所得澄清濾液倒入蒸發皿。把蒸發皿放在鐵架台的鐵圈上,用酒精燈加熱,同時用玻璃棒不斷攪拌。待蒸發皿中出現較多固體時,停止加熱。利用蒸發皿的餘熱使濾液蒸幹。
用玻璃棒把固體轉移到紙上,稱量後,回收到教師指定的容器中。將提純後的氯化鈉與粗鹽作比較,並計算精鹽的產率。
彩色溫度計
鈷的水合物在加熱逐步失水時,會呈現不同的顏色,因此可以根據溫度的變化而呈現的顏色變化做成溫度計。
在試管中加入半試管95%乙醇和少量紅色氯化鈷晶體 ,振蕩使其溶解,在常溫下呈紫紅色,加熱時隨溫度升高顏色呈藍紫色至純藍。
酸奶製作實驗
用家裏有的器具來製作。
將乳酸菌接入牛奶,采用恒溫發酵法,通過乳酸菌發酵牛奶中的乳糖產生乳酸,乳酸使牛奶中酪蛋白變性凝固而使整個奶液呈凝乳狀態。注意,酪蛋白約占全乳的2.9%,占乳蛋白的85%。
首先向兩個碗裏倒入牛奶,將牛奶放入微波爐加熱,以手摸杯壁,不燙手為宜。
再在每碗溫牛奶中加入三勺買來的酸奶,用勺子攪拌均勻,蓋保鮮膜。
將電飯鍋斷電,鍋中的熱水倒掉,將一個碗放入電飯鍋,蓋好電飯鍋蓋,利用鍋中餘熱進行發酵,另一碗同樣用保鮮膜覆蓋,放入常溫下的室內。
每隔兩小時觀察兩個碗的變化並記錄。
滅火器的製作
食醋的成分是醋酸溶液,裏麵有醋酸,就是乙酸,它可以與小蘇打(碳酸氫納NaHCO3)反應:
CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O
用一個大瓶子配上一個單孔膠塞並插上玻璃管。向瓶中加入一些碳酸氫鈉溶液,取一支能裝入瓶內的試管,盛滿濃鹽酸後,將試管緩慢放入瓶中,使試管能豎立起來,塞上插有玻璃管的膠塞。
使用滅火器時,倒轉瓶子並將玻璃管口指向火焰。小心!不要把管口對著別人或己。
向酸中加入洗滌劑以產生起覆蓋作用的泡沫。將瓶子對準火焰,迅速倒轉瓶子,劇烈反應生成大量二氧化碳,則氣體的壓力將液體從管口壓出而滅火。
魔棒點燈
濃硫酸與高錳酸鉀反應生成氧化性很強的七氧化二錳,它和易燃物如乙醇等劇烈反應放出大量熱,可將乙醇等點燃。
實驗時,在燒杯內邊緣的任意位置滴兩滴濃硫酸,在濃硫酸的對麵邊緣,要隔180℃相對,放0.05克高錳酸鉀固體,帶到課堂上後將玻棒底端放在濃硫酸上斜靠在杯內。
將玻棒取出展示給學生看,表示玻棒潔淨無物。注意:潤濕的無色硫酸看不出來。待學生認同無物後將玻棒放回大燒杯中,此時玻棒的底端需置於高錳酸鉀上。
把酒精燈的蓋子取下,展示給學生看,確認為一般的酒精燈。
取出玻棒在酒精燈的燈芯上碰觸一下,即見酒精燈被玻棒點燃。
水中花園
除了堿金屬的矽酸鹽能溶於水外,其餘金屬的矽酸鹽都不溶於水,並且大多都能呈現各種美麗的顏色。利用這點,我們可以做一個有趣的“水中花園”的實驗。
當把硫酸銅、氯化錳、氯化鈷、硝酸鋅等鹽投入水玻璃溶液中時,會發生如下的反應:
CuSO4+Na2SiO3=CuSiO3↓+Na2SO4(藍綠色)
MnCl2+Na2SiO3=MnSiO3↓+2NaCl(紫色)
以上這些不溶性的矽酸鹽首先在CuSO4、MnCl2等晶粒表麵形成一層難溶於水而有半滲透性的薄膜,該薄膜隻允許水往晶體中滲透,而其他離子則不能透過去,當滲入的水又溶解了可溶性鹽將薄膜脹裂後,又會遇到矽酸鈉作用形成新的薄膜,這一過程不斷重複使矽酸銅等鹽在矽酸鈉膠體中長成美麗的枝狀“樹”,如“水中花園”一樣。
實驗時,取一個大燒杯或小型魚缸,在底部鋪上厚度為5毫米左右經水洗過的砂子,並倒入為20%的水玻璃溶液,深度10厘米左右。
取硫酸銅晶體、硫酸亞鐵晶體、醋酸鉛晶體、氯化錳晶體、氯化鈷晶體、氯化鐵晶體、硫酸鎳晶體豆粒大小各一粒,分別分散地投入水玻璃溶液中,靜置兩三分鍾後,這些晶體就開始長出約5毫米長的各色芽狀物,隨著時間推移又會長出好多絲狀分支。
硫酸銅晶體的芽枝是藍白色樹狀,氯化鈷晶體的是紫色絲狀物,氯化鐵晶體的是橙色粗狀樹等等,整個水下成為絢麗多彩的“植物園”。一天以後,用虹吸法抽出水玻璃溶液,換上清水,這些“花草樹木”並不溶解,它們在清水中顯得更加美麗。
高錳酸鉀溶液
高錳酸鉀為強氧化劑,易和水中的有機物和空氣中的塵埃等還原性物質作用;高錳酸鉀溶液還能自行分解,見光時分解更快,因此高錳酸鉀標準溶液的濃度容易改變,必須正確地配製和保存。
高錳酸鉀溶液的標定常采用草酸鈉(Na2C2O4)作基準物,因為草酸鈉不含結晶水,容易精製,操作簡便。
首先來看看0.02摩爾/升高錳酸鉀標準溶液的配製。
稱取1.6克高錳酸鉀固體,置於500毫升燒杯中,加蒸餾水520毫升使之溶解,蓋上表麵皿,加熱至沸,並緩緩煮沸15分鍾,並隨時加水補充至500毫升。
冷卻後,在暗處放置至少2~3天,然後用微孔玻璃漏鬥或玻璃棉過濾除去二氧化錳沉澱。濾液貯存在幹燥棕色瓶中,搖勻。若溶液煮沸後在水浴上保持1小時,冷卻,經過濾可立即標定其濃度。
然後,來做高錳酸鉀標準溶液的標定。
準確稱取在130℃烘幹的草酸鈉0.15~0.20克,置於250毫升錐形瓶中,加入蒸餾水40毫升及草酸鈉10毫升,加熱至75℃~80℃,即瓶口開始冒氣時,尚未煮沸時立即用待標定的高錳酸鉀溶液滴定至溶液呈粉紅色,並且在30秒內不褪色,即為終點。標定過程中要注意滴定速度,必須待前一滴溶液褪色後再加第二滴,此外還應使溶液保持適當的溫度。
根據稱取的草酸鈉質量和耗用的高錳酸鉀溶液的體積,計算高錳酸鉀標準溶液的準確濃度。
噴霧作畫
溶液遇到硫氰化鉀(KSCN)溶液顯血紅色,遇到亞鐵氰化鉀〔K4[Fe(CN)6]〕溶液顯藍色,遇到鐵氰化鉀〔K3[Fe(CN)6]〕溶液顯綠色,遇苯酚顯紫色。FeCl3溶液噴在白紙上顯黃色。
實驗開始,用毛筆分別蘸取硫氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀濃溶液、鐵氰化鉀濃溶液、苯酚濃溶液在白紙上繪畫。
然後把紙晾幹,釘在木架上。
再用裝有FeCl3溶液的噴霧器在繪有圖畫的白紙上噴上FeCl3溶液。
木器刻花法
稀硫酸在加熱時成為濃硫酸,具有強烈的脫水性,使纖維素失水而碳化,故呈現黑色或褐色。洗去多餘的硫酸,在木(竹)器上就得到黑色或褐色的花或字。
實驗時,用毛筆蘸取質量分數為5%的稀硫酸在木器或竹器上畫花或寫字。晾幹後把木或竹器放在小火上烘烤一段時間,用水洗淨,在木或竹器上就得到黑色或褐色的花樣或字跡。
自做指示劑
將“心裏美”蘿卜洗幹淨,用剪刀或小刀將蘿卜切成小碎末,放在一個小碗中搗碎並加入酒精。
將碎末用紗布包好,然後擠壓出淡紫色的液體。
將其加入到盛有稀鹽酸、稀氫氧化鈉溶液的試管中,觀察出溶液呈現出的不同顏色。
結果:盛有稀鹽酸的試管中呈現出紅色,盛有稀氫氧化鈉溶液的試管中呈現出黃色。
結論:植物浸出液在酸性液體中呈現出紅色,在堿性液體中呈現出黃色。
檢驗碘的含量
實驗時,在一支試管中加入少量含碘食鹽溶液,滴入幾滴稀H2SO4,然後再滴入幾滴澱粉試液。觀察現象。
在另一支試管中加入少量KI溶液,滴入幾滴稀H2SO4,然後再滴入幾滴澱粉試液。觀察現象。
將上述兩支試管裏的液體混合,觀察現象。
含碘鹽中含有碘酸鉀(KIO3),在酸性條件下IO3-能將I-氧化成I2,I2遇澱粉變藍,本實驗利用KI-H2SO4試液與碘鹽中的KIO3反應生成I2,再用澱粉試液檢驗生成的I2。
滴水生煙實驗
碘與鋅反映(水作催化劑)時放出大量的熱,使碘升華成碘蒸氣。
實驗時,用藥匙的小匙分別取少許幹燥的碘和鋅粉,在紙上混合平均。
然後用小紙條將碘和鋅的混合物送入錐形瓶底中央,用帶滴管的橡皮塞塞住錐形瓶口。注意,滴管要預先吸入水。
再向錐形瓶中逐滴滴入四滴水,察看征象。
最後向錐形瓶中加入適當Na2CO3溶液,振蕩以吸取碘,避免汙染。
吹氣生火實驗
把少許Na2O2粉末平鋪在一薄層脫脂棉上,用玻璃棒輕輕壓撥使NaO進入脫脂棉中。
用鑷子將帶有Na2O2的脫棉輕輕卷好,放入蒸發皿中。
用修長玻璃棒向脫脂棉徐徐吹氣,察看征象。
過氧化鈉能與CO2反應,生成氧氣並放出大量的熱,使棉花著火焚燒。
自製汽水
食用檸檬酸或酒石酸和小蘇打NaHCO3溶於水後,能發生化學反應,產生二氧化碳氣體。二氧化碳氣體溶解在含糖、果汁等成分的水中,便可製成汽水。
實驗時,取幹淨的塑料可樂瓶一個,依次加入適量的白糖或食鹽、果汁、1.5克小蘇打、冷開水(不要將瓶子裝得太滿)和1.5克檸檬酸後,立即將瓶蓋旋上,以防汽水衝出。
輕輕搖動可樂瓶,觀察現象。發現瓶中產生大量氣泡。由於瓶蓋旋得很緊,產生的氣體無法逸出。約經15分鍾,自製的汽水即可飲用。