趣味化学实验78076.doc

神奇的化学实验化学的学习并不是单调枯燥的，许多平时很难见到的实验拥有着不可思议的趣味。我们小组针对这些实验，完成了本次研究性学习。我们总共介绍了五种实验，分别为：1. 水中花园2. 大象牙膏3. 法老之蛇4. 碘钟反应5. 银镜反应一. 水中花园实验通过金属盐与硅酸钠反应，生成不同颜色的金属硅酸盐胶体，在固体、液体的接触面形成半透膜，由于渗透压的关系，水不断渗入膜内，胀破半透膜使盐又与硅酸钠接触，生成新的胶状金属硅酸盐。反复渗透，硅酸盐生成芽状或树枝状，从而产生水中花园的现象。实验试剂与仪器1. 沙子，水玻璃稀溶液(20%)，CuSO4固体，Co(NO3)2固体、Zn(NO3)2固体，Ni(NO3)2固体，Mn(NO3)2固体，Ca(NO3)2固体。2. 烧杯，试管，玻璃棒，水槽等。 实验步骤：在水槽或大玻璃容器的底部铺一层约1cm厚的洗净的细沙，再放置一些洗净的像假山的石头等，向容器中加入约15%Na2SiO3溶液(或市售水玻璃)，溶液约为510cm深，静置。用镊子把直径35mm的下列盐的晶体投入Na2SiO3溶液里(放在槽底细砂上不同位置处):硫酸铜、硫酸锰、氯化钴、氯化锌、氯化铁、硫酸镍等。一会后可以看到投入的盐的晶体逐渐生出蓝白色、肉色、紫红色、白色、黄色、绿色的芽状、树状的花草。其实实验原理就是金属盐固体加入硅酸钠溶液后，它们就开始缓慢地和硅酸钠反应生成各种不同颜色的硅酸盐胶体(大多数硅酸盐难溶于水)，生成的硅酸盐固体与液体的接触面形成半透膜，由于渗透压的关系，水不断渗入膜内，胀破半透膜使盐又与硅酸钠接触，生成新的胶状金属硅酸盐。反复渗透，硅酸盐生成芽状或树枝状。二. 大象牙膏这个实验是著名化学实验之一，当试剂混合后会有大量泡沫涌出，十分壮观。实验方法是将浓缩的过氧化氢与肥皂混合起来，加上一些碘化钾或高锰酸钾。过氧化氢为氢和氧的一种化合物，碘化钾是催化剂，在不改变物质成分的前提下催化双氧水中氢和氧的分离，可以让过氧化氢分离成水合氧气，大量氧气溢出的过程中遇到洗洁精等发泡剂就会产生试验中的效果，使泡沫喷涌而出”，其实这个实验的另一种形式我们在其原理是用双氧水+碘化钾+发泡剂，碘化钾充当的是催化剂。这个反应会放热，所以在做实验的时候要注意不要被烫到。二氧化锰等物质也可以充当催化剂，效果相当，会发生反应剧烈，产生大量氧气，但不会有大的危险。另外用碘化钾做试验时，不完全是催化剂作用，也参与了反应。三. 法老之蛇法老之蛇是化学膨胀反应里最有名的一个。原理是硫氰化汞受热易分解，会因体积迅速膨胀，曲折生长成蛇形。该反应会产生氰化物，有剧毒，实验过程中可能产生少量一氧化碳，所以应在室外或通风处进行，避免中毒。实验原理其实就是硫氰化汞受热分解，4Hg(SCN) =4HgS + 2CS + 3(CN) + N，反应过程非常震撼。硫氰化汞受热易分解，会因体积迅速膨胀，曲折生长成蛇形。实验用品：400毫升烧杯、玻璃棒、吸滤瓶、酒精灯、滴管、锥0.1摩/升硝酸汞溶液、0.1摩/毫升氯化铁溶液、1摩/毫升硫氰化钾溶液、糊精。操作过程：烧杯中倒入0.1摩/升硝酸汞溶液300毫升，滴入10滴氯化铁溶液，然后逐滴加入1摩/升硫氰化钾溶液60毫升，直到刚出现红色，经揽拌而不退色为止。用吸滤瓶抽滤得硫氰化汞沉淀，取出晾干。将干燥的硫氰化汞加入适量糊精和水调成糊状，灌入锥形模子，晾干。表演时，用火点燃锥状物的尖端，就有黄绿色烟产生，曲曲折折而成蛇状。相关说明：硫氰酸汞，又名硫氰化汞、硫氰酸高汞、硫氰酸汞(II)、硫代氰酸汞、硫氮氰酸汞。白色粉末，几乎不溶于水。难溶于盐酸、乙醇、丙酮。能溶于氨水、乙醚、硫氰化钾及铵盐，易溶于浓的碱属硫氰酸盐溶液中，露光变色，熔点时分解，有毒。四. 碘钟反应一般的化学反应，反应物和产物的浓度单调地发生变化，最终达到不随时间变化的平衡状态。然而在某些反应体系中，有些组分的浓度会忽高忽低，呈现周期性变化，这种现象称为化学振荡。碘钟实验反应速率的测定是用所谓的“时钟”反应。这是利用一个快速反应 (或一系列快速反应组合) ，以讯号 (通常用颜色指示剂) 来显示某一特别量之反应物 已消耗完毕。此类反应与生命钟相似，故称为“碘钟实验”。 试剂混合后，反应液由无色变为蓝紫色，几秒后褪为无色，接着又称琥珀色变逐渐加深，蓝紫色又反复出现，几秒后又消失，这样周而复始地呈周期性变化。这种振荡反应，又叫碘钟反应。振荡周期约为8秒，反复振荡能持续10多分钟。五. 银镜反应银镜反应是银化合物的溶液被还原为金属银的化学反应，由于生成的金属银附着在容器内壁上，光亮如镜，故称为银镜反应。常见的银镜反应是银氨络合物被醛类化合物还原为银，而醛被氧化为相应的羧酸根离子的反应，不过除此之外，某些银化合物（如硝酸银）亦可被还原剂还原，产生银镜。银镜反应通常是中学化学实验之一。实验室中用这个反应来鉴定含有醛基的化合物，工业上则用这个反应来对玻璃涂银制镜和制保温瓶胆。反应本质：这个反应里，硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银，这是一种弱氧化剂，它能把乙醛