科普夜市-神奇水世界(化学-表演版)剖析.doc

清华少年科学家 科普夜市---神奇水世界 （化学类-表演版） 写在前边的注意事项（必读）： 由于本活动中大量使用化学药品，切记注意安全；尤其是浓硫酸部分，如无把握，勿做！ 各种化学物质性质不同，注意采用不同的保存方式； 各种化学物质性质不同，注意采用不同的取用方法； 由于考虑到浓度问题，请必须在表演前进行多次试验，确定适合的使用量； 注意表演者的控场，和与助手的配合，务必在正式表演前多次演练。 实验一：开场魔术--神秘的图画白纸喷雾器亚铁氰化钾溶液硫氰化钾溶液三氯化铁溶液处理用淡黄色的亚铁氰化钾溶液先画出汹涌澎湃的大海，再用无色透明的硫氰化钾溶液在大海里画出一幅巨轮，晾干后，白纸上没有一点痕迹三氯化铁溶液把白纸挂在墙上拿起喷雾器把的液体喷洒在白纸上一幅美丽的画面就展现在观众的眼前在深蓝的波涛里行驶着一艘红褐色的巨轮。这是一种普通的化学反应。当把三氯化铁溶液喷洒在白纸上面时，在白纸上面同时发生两种化学反应。其一是三氯化铁和亚铁氰化钾反应，生成亚铁氰化铁（蓝色），其二是三氯化铁和硫氰化钾反应，生成硫氰化铁（红褐色）。这样，蓝色的大海和红褐色的巨轮就喷出来了。玻璃棒冰块碟子高锰酸钾浓硫酸酒精灯电石碳化钙先在一个碟子里，倒上12小粒高锰酸钾，轻轻地把它成粉，然后滴上几滴浓硫酸，用玻璃棒搅拌均匀玻璃棒蘸有混合物点燃酒精灯在冰块上放上一小块电石用玻璃棒轻轻往冰块上一触，冰块马上就会燃烧起来。冰块上的电石（化学名称叫碳化钙）和冰表面上少量的水发生反应，这种反应所生成的电石气（化学名称叫乙炔）是易燃气体。由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂，它足以把电石气氧化并且立刻达到燃点，使电石气燃烧，另外，由于水和电石反应是放热反应，加之电石气的燃烧放热，更使冰块熔化成的水越来越多，所以电石反应也越加迅速，电石气产生的也越来越多，火也就越来越旺。白纸金属钠白纸上上一小块金属钠手中拿着一张白纸，并特意对着观众晃两下，以表示这是一张普通白纸将这张白纸一层一层地折叠起来我能用水将这张白纸点燃白纸往水中轻轻一点，这张白纸熊熊燃烧起来了手中拿的那张白纸上事先已上一小块金属钠，因为金属钠是白色的，所以台下的观众是不易看见的，将白纸折叠几次是为了将这块金属钠包在中间以防止在空气中被氧化。金属钠非常活泼，遇水后能发生激烈的化学反应，生成氢氧化钠和氢气。同时，这个反应放出大量的热，使纸的温度迅速升高，并马上达到燃点。这个反应还同时放出氢气，在氢气燃烧之时，纸也跟着燃烧了。不但金属钠有这种性质，金属钾也都有这种化学性质。玻璃棒绿矾硫酸亚铁草酸晶体玻璃棒的一端事先蘸上绿矾粉，另一端蘸上草酸晶体粉端着不满一杯棕黄色的茶水用玻璃棒在茶水中搅动一下，大喊一声变，茶水立刻变成了蓝色的墨水将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下，大喊一声变，刚刚变成的蓝墨水原来的茶水。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。橡皮塞明矾氢氧化钠橡皮塞凹陷处氢氧化钠硫酸钾铝拿着装着大半瓶清水的瓶子，用橡皮塞盖好轻轻地摇晃瓶子，大喊一声变，瓶子中的清水变成了乳白色的豆浆大喊一声变用力将瓶子摇荡几下，白色的豆浆又变成了清水。因为明矾溶解于水，所以瓶中仍然是无色透明的清水。当第一次喊变的时候，由于轻轻地摇晃一下瓶子，将在橡皮塞凹陷处的氢氧化钠火碱片的一小部分溶解在清水里。这时，氢氧化钠与明矾发生化学反应而生成乳白色的沉淀物氢氧化铝，清水变成乳白色溶液，如豆浆。反应如下：2KAl（S04）2 ＋6Na0H=3Na2S04十K2S04十2Al（OH）3（乳白色）当第二次喊变的时候，用力摇荡瓶子几下，这时瓶中的液体又将橡皮塞中凹陷处的全部氢氧化钠溶解掉，氢氧化钠和氢氧化铝继续发生化学反应，生成溶解于水的无色的偏铝酸钠，这就使白色豆浆又变为清的了。反应如下：Al（OH）3十NaOH＝NaAl02十2H20水园玻璃缸硅酸氯化亚钻、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍硅酸玻璃缸投入了几颗米粒大的不同颜色的氯化亚、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍，在玻璃缸中出现各种各样的枝条，纵横交错地，一座根深叶茂、五光十色的水花园，展现在观众的眼前玻璃缸中盛的无色透明硅酸钠水溶液（水玻璃）投入的几种能溶解于水的有色盐类的小晶体氯化亚、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍等，发生化学反应，生