化学趣味实验之在家里做纸的趣味实验.doc

题目 在家里做纸的趣味实验 原料 1 张打印纸、几张餐巾纸、1 页废报纸、市售医用碘酒、市售医用双氧水、白醋 仪器设备 打火机、酒精灯(如没有酒精灯可用蜡烛或打火机替代)、剪刀、铝片(如铝箔或易拉罐上 剪下的铝合金片等均可)镊子、数支小试管、木夹、滴管 原理 实验 1简易、方便、有趣的纸的干镏实验： 主要成分是纤维素的木材可以干镏。纸的主要成分也是纤维素，纤维素是高分子化合物，其中富含 碳元素。平时烧纸，纸里的碳元素会变成二氧化碳气体。但纸隔绝空气烧烤时没有氧气助燃时也会 发生木材干镏的类似反应。纸中部分碳元素就变成黑炭了，还能产生淡黄的油状物和能燃烧的气体 产物。 实验 2纸变碳后能作催化剂 双氧水放久了会慢慢分解并放出氧气，这个变化很慢，但一旦放入黑碳等物质，就会大大加快双氧 水的分解。这里纸变成的黑碳起了催化剂的作用。 实验 3母子焰实验 沪教版（见图）等初三化学教材上有蜡烛母子焰实验，如 改用纸片来做，则更方便，成功率更高，也更有趣。 纸燃烧当氧气不足时，会产生 CO 等能燃烧的气体，当引 燃纸圈的一端时，上口冒出浓烈白烟，在另一端引燃气体 可产生子焰，该实验子火焰的引燃要比蜡烛燃烧引燃子火 焰方便、容易得多。且母火焰、子火焰都明显要比蜡烛的 母、子焰大，故实验可见度大，观看效果佳。另外，该改 进实验的损耗物仅仅是 1/4 张的 A4 纸，在子火焰被点燃后，几乎没有刺激性气味的气体产生，故 实验相对较绿色。 实验 4白纸反复多变色 各种纸张的主要成份是纤维素，纤维素浸水后遇到碘是不会变色的，但普通打印纸或用于书写的纸 张通常会涂上一层淀粉浆，正是这个淀粉浆遇碘引起了颜色变化。即淀粉液遇到碘水或碘酒是会变 出蓝色的！但这蓝色物质在加热后会不稳定而分解，而冷却后通常又会恢复蓝色。 火柴头燃烧后会产生 SO2 气体，SO2 会和 I2 发生如下反应而使蓝色又完全退尽。 I2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 +2HI 双氧水有氧化性，酸性条件下会发生如下反应，又生成了单质碘，故水溶液再次渐渐变成蓝色。 4HI + 2H2O2 = 4H2O + I2 (酸性条件) 如果继续做下去，再加些纯碱或洗衣粉，则蓝色还会褪尽(碱性条件下，碘发生歧化反应生成碘离子 和碘酸根离子)。 3I2 + 6OH- = IO3- + 5I- + 3H2O 实验 5不一样的纸变出不一样的颜色 餐巾纸通常不含淀粉,故遇碘不会变黑、变蓝。 打印纸通常含淀粉,但遇碘后变出什么颜色与其含水量有关，很干燥时为棕色或深棕色，有些潮的纸 （江南地区大多如此）变黑，加些液态水可变蓝。 在干燥的北方，打印纸通常较干燥，滴加碘酒后 2 分钟常无黑色出现，这时将纸靠近嘴边，用嘴哈 上几口水汽，棕黄色即刻变成黑色。 实验 6使颜色在纸上漂移、搬家 44 碘酒液中有酒精，碘酒滴在滤纸上，就会依靠纸的纤维向四周渗透，等酒精慢慢挥发干后，留下的 棕黄色的圆就不动了。 这时如再在棕黄色的圆中心滴加无色的酒精，酒精的扩散、渗透又把碘向外搬移了。最后就变成了 一个中心颜色浅、外环颜色深的圈圈啦。 操作步骤 实验 1简易、方便、有趣的纸的干镏实验： 从废报纸上撕下一条长约 25 厘米、宽约 2.5 厘米的纸条，从纸条的一端仔细裹卷起来，最后卷成 一个高约 2.5 厘米的棒状纸柱。 用剪刀剪取一块边长约 4 厘米的正方形铝箔，将上述纸柱放在铝箔的一边，用铝箔把纸柱仔细裹 卷起来，卷成后用镊子将一端折叠一下，将口封死，另一端不封口。 点燃酒精灯，用镊子夹住上述铝卷封口的一端，将它放在火焰上烧烤。约十几秒后，铝卷不封口 的一端会冒出大量白烟。在酒精灯灯焰上引燃白烟，白烟被引燃形成一束明亮的火苗(见右图)。该 火苗可维持燃烧十多秒钟。 等铝卷冷却后，用手慢慢拆开铝卷，铝箔内的纸柱变成乌黑的炭棒了。而铝箔表面有少量浅黄色 的油状物。 用镊子夹起由纸柱变成的黑棒，再置于酒精灯火焰上，可发现黑棒能再次燃烧。 实验 2纸变碳后能作催化剂 取 2 支小试管，各加入 2 滴管双氧水，在其中一支小试管中加少量上述实验 1 中留下的黑碳(纸干镏 后的产物，用刀切一小块加入即可)。振荡后观察、比较两小试管中的现象。 实验 3母子焰实验 取 56mm 一片金属薄片(可从易拉罐上剪取)，将金属薄片在钢笔杆上绕成一个金属圈，取 1/4 张 A4 纸或手掌大小一片报纸在铅笔杆上绕成一个纸圈。把纸圈一端插入到金属圈的一端中，插入 的深度约 23 厘米，手松开纸圈，纸圈自然撑开就被固定在金属圈的一端。 用镊子或木夹夹住金属圈的中部，使金属圈朝上，用打火机引燃纸圈的下端。片刻后金属圈上端 口就冒出浓浓的白烟（见图）。 用打火机再引燃白烟。在金属圈上、下两端就产生了两个火焰（见图），火焰大而明显。 熄火后等金属圈冷却至室温,展开该金属圈,可发现其表面也有少量浅黄色的油状物。 实验 4白纸反复多变色 将打印纸撕下一小条，再仔细撕成指甲大小的碎片。 将白色碎纸片放入一支试管中，然后加水至浸没纸片，再用滴管加入 2 滴市售的碘酒,振荡试管。 振荡片刻后，白色纸及水溶液渐渐变成蓝色。 用木夹夹住该试管，用酒精灯加热试管底部。加热片刻后试管内的蓝色退尽。纸片又成洁白色。 冷却试管至室温，白色纸及水溶液又渐渐恢复成蓝色。 将试管中蓝色溶液倒入另一支试管待用。再取一根火柴，用小刀削下火柴头，将一个火柴头的碎 屑置于一支干燥的试管中，用酒精灯灯焰加热盛火柴头碎屑的试管，约十几秒就引燃了火柴头，试 管内产生了少些白烟。再塞上塞子冷却。 将上述试管中蓝色溶液倒入曾产生白烟现已冷却的试管中，略振荡试管。振荡后溶液的蓝色又完 全退尽。 在上述蓝色又完全退尽的溶液中滴 3 滴白醋和 2 滴管市售的双氧水，振荡试管。振荡片刻后，水 溶液再次渐渐变成蓝色。 实验 5不一样的纸变出不一样的颜色 取一小片打印纸和一片餐巾纸（餐巾纸可叠成 24 层），在每张纸中央各滴加 23 滴市售碘酒。 刚滴加时两纸上都呈现棕黄色，这是碘酒的颜色。约 2 分钟后，打印纸上的颜色变成黑色，而餐巾 45 纸上的颜色变成浅棕色（见图）。 取两小片相同的打印纸，将其中一张纸在酒精灯火焰上烘烤片刻（去掉些水份），冷却后在每张 纸中央各滴加 23 滴市售碘酒。刚滴加时两纸上都呈现棕黄色。约 2 分钟后，烘烤过的打印纸上 的颜色变成浅棕色，而没烘烤过的打印纸上的颜色变成黑色（见图）。 取操作中烘烤过的打印纸(纸上的颜色变成浅棕色的)，朝浅棕色印迹的边缘滴加 12 滴水。 可发现无水涉及的浅棕色不变，渗有少些水的浅棕色变成蓝黑色，水多的地方,棕色变成深蓝色（见 图）。 实验 6使颜色在纸上漂移、搬家 取一小张滤纸(或用叠成 4 层的餐巾纸替代)放在干净的桌面上。用滴管在纸中央滴加 12 滴碘酒， 静置几分钟。 几分钟后再用滴管在纸中央碘迹的中心滴加 12 滴酒精，再等几分钟。可重复滴酒精 23 次。 实验现象描述 实验 1简易、方便、有趣的纸的干镏实验： 现象：将用铝卷包裹的纸卷放在火焰上烧烤，约十几秒后，铝卷不封口的一 端会冒出大量白烟。在酒精灯灯焰上引燃白烟，白烟被引燃形成一束明亮的火 苗(见右图)。该火苗可维持燃烧十多秒钟。 铝卷冷却后，用手慢慢拆开铝卷，铝箔内的纸柱变成乌黑的炭棒了，而 且铝箔表面有少量浅黄色的油状物。 实验 2纸变碳后能作催化剂 现象：放有黑碳的试管中，双氧水不断冒出气泡，而另一试管 的双氧水无任何变化（见图）。 实验 3母子焰实验 现象：用镊子或木夹夹住金属圈的中部，使金属圈朝上，用打火机引燃纸圈的下端。片刻后金属圈上端口就冒出浓浓的白烟（见图）。用打火机再引燃白烟。在金属圈上、下两端就产生了两个火焰（见图），火焰大而明显。熄火后等金属圈冷却至室温,展开该金属圈,可发现其表面也有少量浅黄色的油状物。实验 4白纸反复多变色现象：滴加碘酒后，白色纸及水溶液渐渐变成蓝色。加热片刻后试管 内 的蓝色退尽，纸片又成洁白色。冷却试管至室温，白色纸及水溶液又渐渐恢复 成 蓝色。 将上述试管中蓝色溶液倒入火柴头燃烧后产生白烟现已冷却的试管中，略振荡试管。振荡后溶液的蓝色又完全退尽。 在上述蓝色又完全退尽的溶液中滴 2 滴管市售的双氧水，振荡试管。振 荡 片46 刻后，水溶液再次渐渐变成蓝色。 再加些纯碱或洗衣粉，则蓝色又会褪尽。 实验 5不一样的纸变出不一样的颜色 现象：约 1 分钟后，打印纸上的颜色变成黑色，而餐巾纸上的颜色变成浅棕色（见图）。 刚滴加市售碘酒时两纸上都呈现棕黄色。约 2 分钟后，没烘烤过的打印纸上的颜色变成黑色， 而烘烤过的打印纸上的颜色变成浅棕色（见图）。 朝浅棕色印迹的边缘滴加 12 滴水。可发现无水涉及的浅棕色不变，渗有少些水的浅棕色 变成蓝黑色，水多的地方,棕色变成深蓝色（见图）。 实验 6使颜色在纸上漂移、搬家 现象：碘酒滴在滤纸上呈棕黄色，开始时碘滴在滤纸上会向四周渐渐扩散，之后形成一个棕 黄色的圆。 在棕黄色的圆中心滴加无色的酒精后，棕色圆又渐渐变大，且圆心的颜色变浅，而圆的四周颜色变成较深的棕色（见图）。实验结果 通过这一组自主创新设计的纸的趣味实验，我们进一步了解了纸的化学成份及其相关性质，从而激发并增强了对化学学科的兴趣