國際化學(xué)年全國趣味化學(xué)實驗設(shè)計大賽決賽

設(shè)計編號01-173

題目奇妙的化學(xué)'卷洞”

原料磷酸三鈉（晶體）、三氯化鐵（晶體）、氯化銅（晶體）、膽機（晶體）、明帆（晶體）、硫酸

鎂（晶體）、蒸儲水等。

儀器設(shè)備標本瓶或一次性透明水杯或燒杯、EPE珍珠棉泡沫、粗銅絲、塑料吸管、美工刀、直尺、

膠水、牙簽、鏡子、塑料燒杯（1000mL）、玻璃棒、藥匙等。

原理采用“水中花園”的形成過程原理。5%磷酸三鈉溶液能與多種晶體鹽表面形成具有半透膜性

質(zhì)的難溶鹽，將晶體放在瓶中生長液的頂端，在重力的作用下使晶體表面的難溶鹽從上往下生長。

操作步驟

1、將配制好的5%磷酸三鈉溶液倒入標本瓶內(nèi)靜置，備用。

2、將固定有晶體的支架，輕輕放在步驟1標本瓶的液面上方，觀察奇妙的實驗現(xiàn)象。

注：晶體固定方式多種，儀器為：標本瓶、燒杯、一次性透明塑料水杯等。

實驗現(xiàn)象描述

晶體鹽與5%磷酸三鈉溶液接觸，晶體表面溶解液與磷酸三鈉溶液反應(yīng)生成的難溶鹽，沉積在晶

體表面成為倒掛的鐘乳石、“頂天立地”的“石柱'、“石筍”。幾分鐘能觀察到奇妙無比的實驗現(xiàn)

象。

l1、三a氯化鐵晶體m在5%磷酸三鈉溶m液中的生長過程照n片：inH

2、三氯化鐵晶體、明機晶體、氯化銅和硫酸鎂混合晶體，在5%磷酸三鈉溶液中的生長過程照片:

1

南也

實驗結(jié)果

選用多種晶體鹽在不同磷酸三鈉溶液中進行生長快慢探究，最后確定磷酸三鈉溶液的最佳濃度為5%

左右。本實驗方案提供了多種實驗裝置供大家選用，讓師生有更多的機會體驗鐘乳石、石柱和石筍

的形成過程。

注意事項及其他

1、實驗裝置設(shè)計巧妙，實驗現(xiàn)象千姿百態(tài)，有利于激發(fā)中小學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，讓學(xué)生更加

熱愛化學(xué)，熱愛大自然。

2,“石頭”懸掛在生長液的頂部，有的只需幾秒鐘就能長出五彩繽紛的，鐘乳石’，幾分鐘就能

形成“頂天立地”的“石柱"，‘石頭’的生長速度極其迅速。

3、此實驗既安全又簡單，實驗材料很容易找到，并且節(jié)約試劑，降低了實驗成本。

4、該實驗設(shè)計具有可操作性和重復(fù)性，綠色環(huán)保和節(jié)約資源。

5、可批量生產(chǎn)教師演示用（大型裝置）和學(xué)生科學(xué)探究用（微型裝置）的兩種教具，還可批量生

產(chǎn)多種一定規(guī)格大小的晶體鹽，具有推廣價值。

九、添加相關(guān)實驗附件：

1、實驗裝置及晶體固定支架的制作說明

方法一：將粗銅絲繞成螺旋漏斗型，固定在EPE珍珠棉泡沫上，晶體鹽放入銅絲漏斗型內(nèi)，放在相

應(yīng)的生長瓶或生長杯上。銅絲間的距離可以調(diào)節(jié)，因此這種裝置可以固定大晶體和小晶體。在如下

圖所示.

方法二：在一次性巴斯德塑料吸管上用打孔器打若干個小孔，剪去細管部分。選取與容器上口匹配

的EPE珍珠棉泡沫一塊，用打孔器打若干個與前面塑料吸管匹配的孔，孔與孔之間的距離可以任意

排列，然后將有孔的塑料吸管嵌入EPE珍珠棉泡沫上。將晶體鹽放入帶泡沫的塑料吸管內(nèi)，備用。

這種裝置一般用于固定小晶體，如氯化銅晶體、硫酸鎂晶體等。如下圖所示。

2

方法三：將薄泡沫板加工成與盛裝生長液容器上口匹配的小方塊，在小方塊泡沫的一面涂上少

量膠水，將取一藥匙小晶體鹽（或幾種鹽）與膠水混合，小方塊泡沫翻轉(zhuǎn)時晶體鹽不下落為最佳。

如下圖所示。

2、生長液的配制

根據(jù)生長液的需用量進行配制，稱取120g磷酸三鈉晶體于1000mL的塑料燒杯中，加蒸儲水溶

解，稀釋至1000mL,約為5%磷酸二鈉溶液。

3、幾種晶體鹽在不同實驗裝置、5%二磷酸三鈉生長液中的生長過程照片

3

4,設(shè)計意圖

由于遠古時期的地殼運動,大自然形成了千姿百態(tài)的世界溶洞奇觀。暢游世界各地溶洞景觀,

感受宇宙萬物的斗轉(zhuǎn)星移，歲月的輪回與變遷，一物一景，如雕如縷，如詩如畫，形態(tài)各異，頂天

立地，頂天不立地……有的只可意會不可言傳，就像讀到一首首優(yōu)美的歷史長詩，也像欣賞到幅

幅立體的美麗的歷史畫卷。

石頭能生長，不能不說是神奇的，但人們又怎能感到或覺察到鐘乳石和石筍的發(fā)育生長呢？它

的成長過程相當(dāng)緩慢，時間相當(dāng)漫長，正是洞中長山」巴下什.人非神仙，要說能看見鐘乳

石和石筍在生長，乃天方夜譚。

（冀教版）五年級科學(xué)下冊?溶阿里的鐘乳行在教學(xué)條件好的學(xué)校,老師利用多媒體展示鐘

乳石景觀的照片和視頻。有的老師也按教材要求安排了“自制鐘乳石”的科學(xué)探究活動，該模擬實

4

驗所用的實驗時間大約一周。這樣的實驗，老師無法在課堂上演示，而學(xué)生在家進行探究活動，由

于時間太長，實驗條件的限制，學(xué)生彳艮難堅持，因此在家自主探究活動也就變成一句“空話”。

有的商家已看到了商機，研制了“神奇的水中花園”在“西安奇趣百貨”進行銷售，該商品其

他名稱為：會變化的神奇石頭、魔術(shù)生長石頭等。彩色的小石頭放入杯中3分鐘左右后就會開始生

長，大約2小時左右生長完成。

?奸ami就汪忤百*中u國金文化的"奇石頭

111*5.00

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城市學(xué)生家長只需5元就能買到心怡的實驗材料，完成“水中花園''趣味化學(xué)實驗。這些商

品對小學(xué)生很有吸引力，石頭的生長方向都是從杯底往上生長的。水中花園的生長液為大于

15%NaiSiO3溶液，溶液濃度大，NW。用量大，成本高。用水中花園的形成原理，我們能否讓石頭

往下生長，以模擬大臼然的溶洞中鐘乳石、石柱和石筍形成過程呢？和科版高一化學(xué)必修1第三章

第一節(jié)碳的多樣性，己有“模擬溶洞的形成”的活動探究內(nèi)容。

課堂教學(xué)時間每節(jié)課只有40分鐘，因此模擬實驗時間越短越好，那我們能否用化學(xué)實驗的方法來

5

快速模擬，以觀察“石頭”奇妙的生長過程呢？

大自然創(chuàng)造了奇跡，我們就應(yīng)該有辦法模擬實現(xiàn)它生長的奇妙過程。我們通過大量的實驗研究，尋

找實驗成功的最佳條件，達到了預(yù)期的效果。我們設(shè)計的趣味化學(xué)實驗，有的彩色晶體放入杯中，

只需幾秒鐘就會開始生長，幾分鐘就能從鐘乳石快速生長為“頂天立地”的石柱。我們設(shè)計的趣味

實驗形成石筍、石柱和鐘乳石非?？?，采用磷酸三鈉溶液為生長液，溶液濃度低，藥品用量少，對

玻璃儀器腐蝕小。該化學(xué)實驗效果宜觀、明顯，趣味性強，具有一定的觀賞性。實驗裝置設(shè)計簡單

新穎，材料易得，操作性強。因此該趣味實驗適用于教師課堂演示和學(xué)生進行科學(xué)探究活動，觀眾

通過親身體驗，欣賞奇妙的實驗現(xiàn)象，體現(xiàn)了“觸摸化學(xué)感受魅力”的活動主題，奇妙的化學(xué)實

驗創(chuàng)造了奇跡，世界也因化學(xué)而精彩。

5、奇妙的化學(xué)“溶洞”趣味實驗優(yōu)點

1、實驗裝置設(shè)計巧妙，實驗現(xiàn)象千姿百態(tài)，有利r激發(fā)中小學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，讓學(xué)生更加

熱愛化學(xué)，熱愛大自然。

2,“石頭”懸掛在生長液的頂部，有的只需幾秒鐘就能長出五彩繽紛的‘鐘乳石'，幾分鐘就能

形成“頂天立地”的“石柱，，’石頭，的生長速度極其迅速。

3、此實驗既安全又簡單，實驗材料很容易找到，并且節(jié)約試劑，降低了實驗成本。

4、該實驗設(shè)計具有可操作性和重復(fù)性，綠色環(huán)保和節(jié)約資源。

5、可批量生產(chǎn)教師演示用（大型裝置）和學(xué)生科學(xué)探究用（微型裝置）的兩種教具，還可批量生

產(chǎn)多種一定規(guī)格大小的晶體鹽，具有推廣價值。

6、實驗活動三步曲

小組成員分工情況：

1、夏思敏主要負責(zé)演示和講解大型容器的實驗方法，以及奇妙的實驗過程和現(xiàn)象。

2、并用筆記本電腦循環(huán)播放實驗過程的視頻（視頻中插入了千姿百態(tài)的大自然溶洞奇觀）。

3、吳桂英、夏年利負責(zé)指導(dǎo)觀眾動手實驗。在演示桌上放置多種實驗裝置及效果的圖片和實驗操

作步驟，聽過講解和觀看過視頻的觀眾，按提供的資料和實驗用品自一動手完成實驗過程，從中體

驗化學(xué)的神奇。

6

設(shè)計編號02-38

題目能自動升降的水-鈉與水反應(yīng)實驗趣味設(shè)計

原料廣口瓶、軟塑料瓶（容積比廣口瓶稍?。?、橡膠塞、玻璃管、直形活塞、止水夾、鋼針、火

柴、金屬鈉、CO2、NaOH稀溶液。

儀器設(shè)備儀器制作：用帶有活塞的直形玻璃管把與廣口瓶相配套的雙孔橡膠塞和與軟塑料瓶相配

套的單孔橡膠塞相連，在與廣口瓶相配套的雙孔橡膠塞上連接一帶有止水夾的導(dǎo)氣管，橡膠塞小端

插入根鋼針，按圖1所示裝配儀器。

原理氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳氣體，造成負壓，使軟塑料瓶里的水被吸入廣口瓶中；廣口瓶

內(nèi)的金屬鈉能跟水反應(yīng)，放出氫氣，流入廣口瓶內(nèi)的水又被壓回塑料瓶中。

操作步驟（1）首先檢查裝置的氣密性完好后，在廣口瓶內(nèi)用排氣法收集滿一瓶二氧化碳氣體，

在軟塑料瓶內(nèi)裝滿?瓶NaOH稀溶液。取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干煤油，扎在橡膠塞上的鋼針匕

再按圖1所示組裝儀器，此時活塞和止水夾均處于關(guān)閉狀態(tài)。

（2）打開活塞開關(guān)，輕輕擠壓塑料瓶后立即放手，塑料瓶內(nèi)的液體立即被吸入廣口瓶中，同時軟

塑料瓶逐漸收縮而癟進去。

（3）不久，當(dāng)廣口瓶內(nèi)液體匕升到與鋼針上的鈉接觸時（如不能接觸，可用手輕輕搖動裝置），鈉

脫離鋼針立即與水發(fā)生激烈的反應(yīng)，并產(chǎn)生大量的氫氣，廣口瓶內(nèi)的壓強增大，廣口瓶內(nèi)的液體又

被壓入上面的塑料瓶中，變癟的塑料瓶逐漸復(fù)原。同時可以看到，鈉熔化成銀白色的小球浮在水面

上四處游動，直至完全消失。反應(yīng)完后，集氣瓶中收集有一定量的氣體。

（4）打開止水夾，輕輕擠壓塑料瓶調(diào)節(jié)氣體流速，同時點燃從導(dǎo)管尖嘴口逸出的氣體，可以看到

氣體安靜地燃燒，拉出長長的火焰（如圖2所示）。

實驗現(xiàn)象描述

7

(1)水的自動升降：按圖1所示組裝儀器后，打開活塞開關(guān)，由于氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳

氣體，造成負壓，使軟塑料瓶里的水被吸入廣口瓶中，軟塑料瓶逐漸收縮而癟進去；當(dāng)流入廣口瓶

內(nèi)的液體跟金屬鈉接觸后，鈉與水反應(yīng)放出氫氣，使廣口瓶的內(nèi)壓增加，流入廣口瓶內(nèi)的水又被壓回

塑料瓶中。

(2)氣體的燃燒：待鈉與水的反應(yīng)完成后，打開止水夾，輕輕擠壓塑料瓶調(diào)節(jié)氣體流速，同時點

燃從導(dǎo)管尖嘴口逸出的氣體，可以看到氣體安靜地燃燒，拉出長長的火焰(如圖2所示)。

實驗結(jié)果(1)本實驗設(shè)計融合了化學(xué)知識和物理知識，將二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鈉與

水的反應(yīng)、氣體的吸收、氣體的產(chǎn)生、液體的升降、氫氣的燃燒集于一體進行了演示，不僅現(xiàn)象明

顯，還能啟發(fā)學(xué)生思考產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。實驗新穎，趣味性濃，能激發(fā)學(xué)生的興趣，活躍學(xué)生的思

維。

(2)實驗操作安全可靠，成功率高。因整個裝置已處于無氧狀態(tài)，鈉與水反應(yīng)放熱產(chǎn)生的氫氣不

會引起爆炸，故實驗絕對安全。

(3)實驗裝置制作簡便，取材容易。

注意事項及其他

(1)必須保證裝置的氣密性要好，這是本實驗成功的關(guān)鍵。

(2)金屬鈉的取用不要太大。

8

設(shè)計編號04-50

題目揭秘巫婆神漢的伎倆

原料鈉、酚甑溶液、碘片、鋅粉、水杯、石頭、自制焰色反應(yīng)器、水、硫酸銅的酒精溶液。

儀器設(shè)備

原理1、鈉與水反應(yīng)浮在水面上，發(fā)出『斯嘶，的聲音。

2Na+2H2O=2NaOH+H2t

2、碘和鋁在常溫下不發(fā)生反應(yīng)。加水催化劑后，反應(yīng)便立即發(fā)生。

3、銅的顏色呈綠色

操作步驟1、神奇的水杯找一個干凈的水杯，倒上清水，雙手在杯子上亂比劃，口中念念有

詞，突然水中出現(xiàn)了少量的鮮血。這下可不好了妖魔鬼怪逃到水里了,，需請大師化解，大師雙手

比劃時水面上突然出現(xiàn)了一個光亮的小球，且不斷地四處游動，并伴有嘶嘶聲，水中出現(xiàn)了大量的

鮮血，直至最后完全消失。

2、石頭生煙取幾塊石頭，再取碘片和鋅的混合物,，成小丘，在丘頂上壓一小坑。往小坑內(nèi)

滴1?2滴水。碘和鋁立即發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生濃厚的煙霧。

3、火燒厲鬼大師口中念念有詞，請出收妖神水，對著火焰一噴，綠妖被燒死。

4、現(xiàn)場揭秘警察進門捉住道士，現(xiàn)場揭秘。

實驗現(xiàn)象描述道士依次表演水鬼被殺嘶叫流血、妖魔逃入石頭中冒煙、妖魔鬼怪在神水作用下被

燒死。警察利用化學(xué)知識一一揭秘。

實驗結(jié)果

注意事項及其他

1、鈉塊取綠豆大小。2、噴CuSCh的酒精溶液時朝酒精燈火焰的斜上方。

化學(xué)情景劇《揭秘巫婆神漢的伎倆》

作者：徐華、尚升、左強、梁高亮、李碩

單位：當(dāng)陽市第一高級中學(xué)時間:2011-5-18

老婦人：（咳嗽，顯出悲涼的表情）唉我的命怎么這么苦啊,染了一身怪病，整天腰酸背痛，

渾身沒一點力氣。這到底是造的什么孽啊？（道士及徒兒上場）

徒兒：（虛弱）師傅啊，都整天沒吃飯了，這年頭殺妖除魔的生意也太不好做啦。

道士?：徒兒莫慌，面包總會有的?，F(xiàn)在的人是沒以前好騙了，不過總有笨的。（看到了老婦人眼睛

一亮，拍拍徒兒），徒兒，有飯吃有錢賺啰，跟我來?。ㄗ叩嚼蠇D人面前）

道士：哎呀，這位老婆婆，我看你印堂發(fā)黑，精神恍惚，該不會是得了什么怪病吧？

老婦人：（吃驚）大師你怎么知道的？

道士：你身上有一股很重的妖氣，依貧道看你家里來了位不速之客。

老婦人：（驚慌）這，這可怎么辦？

徒兒：老婆婆，算你運氣好，你今天可是遇上高人啦，我?guī)煾瞪裢◤V大可以幫你。

老婦人：大師你一定要幫幫我，要多少錢都可以?。ǖ朗靠谥心钅钣性~，在老婆婆家里走來走去）

老婦人：（咳嗽捶胸）端起水杯準備喝水。

徒兒：（大叫）老婆婆，這水喝不得！

老婦人：（停住手，看水杯）怎么了？

道上：（裝模作樣）嗯，徒兒好眼力。老婆婆這水確實喝不得，你家的那位不速之客就藏在這杯水

里?？次襾硎帐八?。（道士念經(jīng)打拳，徒弟偷偷向水中放了一小顆金屬鈉）

老婦人：啊呀呀，這水里怎么冒出血來了？

徒兒：（得意）我?guī)煾档佬懈撸懵犘」肀晃規(guī)煾禋⒌羲凰恢苯?，流血了?/p>

9

道士：老婆婆，你可以放心了，這小鬼已經(jīng)被我除掉了，我保證明天你的病就好了。

老婦人：（感恩戴德）謝謝大師，這點薄禮請你笑納。

道士：高高興興收下。（徒兒趁老婦人不注意向一堆石頭中滴了幾滴水）

徒兒：師傅，你看這石頭怎么自己冒起煙來了？

道士?：老人家，看來你家還真是……（發(fā)出感慨，指下半截話）

老婦人：大師，偽嗷救我吧，我給你錢。（硬將自己身上的錢塞到道士的兜里）（徒兒點上酒精燈）

道士：好吧，徒兒，請出降妖伏魔水（在屋里又是一陣打拳，口中念念有詞）接過徒弟遞過來的神

水對著酒精燈一噴。（產(chǎn)生一團團綠火）

徒兒：原來是個綠毛厲鬼，師傅燒死它！

道士：老人家，這回你可以高枕無憂了，我已經(jīng)把你家的妖魔鬼怪都除盡了。

老婦人：（喜）太好了，謝謝大師！謝謝大師！（道士、徒弟準備走人，警察上場）

警察：站??！

道上：難道警察也想請我們捉鬼？

警察：我不捉鬼，我要抓人！我已經(jīng)跟蹤你們兩個很久了，跟我到警察局去！

老婦人：警察先生，他們可是活菩薩呀，他們在幫我除妖治病啊。

警察：老人家，你受騙了。哪里來的什么妖魔鬼怪，這些都是他們的騙術(shù)。茶杯里的不是血，是他

們趁你不注意放了金屬鈉，生成了氫氧化鈉使酚酥溶液變成了紅色。冒煙的是他們放在石頭中的碘

和鋅，在水的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了煙。所謂的神水實際上是硫酸銅的酒精溶液。也沒什么綠

毛鬼，是硫酸銅的焰色呈綠色。這些都是最基本的化學(xué)知識啊。

老婦人：原來是這樣，謝謝你幫我揭開了騙局。

警察：我們要運用已有的化學(xué)知識來破除各種封建迷信，崇尚科學(xué)，遠離愚昧。讓我們共同努力讓

騙子無處藏身。

齊：謝謝大家。

1()

設(shè)計編號05-159

題目魔力酒吧

原料1、碳酸鈉飽和溶液、酚酥試劑、

2、10%FeC13溶液、10%KSCN溶液、

3、醋酸鈉過飽和溶液

4、玻璃水槽、硅酸鈉（NmSiCh）、鉆、鐵、銅、銀和鉛的氯化物，鋁、鐵、銅和鎮(zhèn)的硫酸鹽，鉆、

鐵、銅和銀的硝酸鹽

5、重銘酸餒、鎂條

6、氯化鉆稀溶液

實驗儀器、設(shè)備、容器等用具：

儀器：100ml、200ml、500m玻璃杯、玻璃棒、毛筆、泥沙若干等。

實驗原理：

①噴霧作畫

實驗原理：堿遇酚酰變紅。

②幻變酒：

實驗原理：氯化鐵（FeCL）溶液與硫氟化鉀（KSCN）溶液顯酒紅色。

③造冰新法：

實驗原理：過飽和溶液不穩(wěn)定，當(dāng)往溶液中加入一小塊溶質(zhì)晶體，即能引起過飽和溶液中溶質(zhì)的結(jié)

晶。

④水中花園：

實驗原理：金屬鹽與硅酸鈉反應(yīng)，生成不同顏色的金屬硅酸鹽膠體，在固體、液體的接觸面形成半

透膜，由于滲透壓的關(guān)系，水不斷滲入膜內(nèi)，脹破半透膜使鹽又與硅酸鈉接觸，生成新的膠狀金屬

硅酸鹽。反復(fù)滲透，硅酸鹽生成芽狀或樹枝狀。

⑤海底火山爆發(fā)：

實驗原理：重鋁酸鎮(zhèn)受熱分解是強烈的放熱反應(yīng)，并且產(chǎn)生的大量的氮氣。

⑥火填支票：

實驗原理：氯化鉆稀溶液呈淡紅色，寫在紙上干后看不到顏色。當(dāng)其受熱時.，水合氯化鉆就失水變

為亮綠色的無水氯化鉆。

四、詳細操作步驟：

劇情介紹：

魔力酒吧

地點：酒吧

時間：2011年夏下午

人物：服務(wù)員——男，二十出頭，工作多年，對酒吧工作熟悉

客人——李冰，男，新顧客

老板一女

第一幕——

［幕起：魔力酒吧是老牌門店，服務(wù)生每天都一樣熱情迎客。老顧客在酒吧里，邊品酒邊暢聊，有說

有笑。李冰正路過魔力酒吧，酷暑難熬，正想找個地方歇歇，順便解解渴］

服務(wù)員：Hi,您好，請問需要點什么？

李冰：咦？這什么酒吧啊？

II

服務(wù)員：（用抹布擦擦招牌）這是魔力酒吧！【顯色反應(yīng)】

李冰：（點點頭）哇，好神奇啊!

服務(wù)員：要不來杯啤酒？

李冰：有紅酒嗎？給我杯紅酒吧!

服務(wù)員：好吧，請稍等。先生，您的啤酒，請慢用！

李冰：謝謝！諛，不對啊，我要的是紅酒。

服務(wù)員：不好意思，請稍等【幻變酒】……先生，紅酒好了

（過一會兒）

李冰：服務(wù)員，加冰塊。

服務(wù)員：好的，請稍等?！驹毂路ā俊壬鶃砹?/p>

李冰：還不錯??！

12

第二幕

李冰一邊品酒，一邊看新聞（虛擬電視新聞）

新聞主持人：日本，一個美麗的國度，四面環(huán)海，有著豐富的海底資源，美麗的海底世界，吸引了

無數(shù)的游客前往觀賞（虛擬電視畫面呈現(xiàn)地震前日本美麗畫面）【水中花園】……

然而，就在三月十一號，日本發(fā)生了大地震，地震撕裂原來面孔，海嘯襲擊，火山?jīng)坝俊竞５谆鹕?/p>

爆發(fā)】

13

李冰：哎，今年真是多災(zāi)多難的一年啊!

第三幕——

李冰將要離開酒吧，到柜臺結(jié)賬。

李冰：老板，埋單。

老板：您好，總共100元。

李冰：支票可以么？

老板：嗯，可以。

……先生，給你筆。

李冰：謝謝，我不用筆。（將支票遞給服務(wù)員）【火填支票】

反應(yīng)前

老板：先生慢走，歡迎下次光臨。（謝幕）

注：

①噴霧作畫

實驗步驟：1.用毛筆蘸酚獻溶液在白紙上寫上“魔力”二字;

2.把紙晾干，釘在木架上；

14

3.用蘸有Na2cCh溶液的抹布在繪有圖畫的白紙上擦拭，白紙上顯示出“魔力”二字。

母幻變酒:

實驗步驟：配置10%的FeCb溶液，置于酒杯中，此時溶液顯黃綠色，酷似啤酒，滴加少量無色的

10%的KSCN溶液，溶液迅速變成酒紅色，完成'啤酒”到“紅酒”的轉(zhuǎn)換。

③造冰新法：

實驗步驟：在60C的溫度下下配置醋酸鈉（CHCOONa）過飽和溶液，冷卻至室溫，取一支吸管，在

吸管內(nèi)放置一小顆醋酸鈉晶體，將吸管插入到飽和溶液中時，溶液迅速析出晶體，看起來與冰無異。

?水中花園：

實驗步驟：將硅酸鈉（Na2SiO3）溶于水中制成溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為40%的水玻璃，輕輕將鹽的晶粒，

鉆、鐵、銅、銀和鉛的氯化物，鋁、鐵、銅和銀的硫酸鹽，鉆、鐵、銅和銀的硝酸鹽，加入到水玻

,璃中，五彩繽紛的“花”就慢慢地生長起來了。

‘海底火山爆發(fā)：

實驗步驟：將泥沙堆成火山狀，做2個火山口，內(nèi)各埋一只100ml燒杯，每只燒杯里放幾藥匙研磨

過的重銘酸錢，插上鎂條，將鎂條點燃，鎂條燒熱放出大量的熱，重鋸酸筱受熱分解，火山口立即

噴出火焰以及大量綠色的三氧化二格粉末，類似于火山灰，現(xiàn)象十分逼真。

⑥火填支票：

實驗步驟：用蘸有氯化鉆稀溶液的筆填寫仿真支票，晾干后看起來仍然像空白支票，將支票放在火

上烘烤，之前所寫的字慢慢顯現(xiàn)出亮綠色。

五、實驗結(jié)果

1.劇情中所涉及的實驗均能在所設(shè)置情景中完成，并能呈現(xiàn)精彩的實驗現(xiàn)象；

2.《魔力酒吧》意在運用所學(xué)化學(xué)知識，設(shè)計相關(guān)趣味化學(xué)實驗方案，將其運用到劇情中，形成了

變幻莫測的情景，頗具趣味；

六、注意事項及其他：

實驗藥品及道具的準備；

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設(shè)計編號06-146

題目《魔術(shù)時代》趣味實驗設(shè)計

原料30%H2O2溶液（AR）、FeC13固體（AR）、凡士林

儀器設(shè)備自制魔術(shù)花、自制花盆、自制風(fēng)車、鐵架臺（帶夾子）、升降臺、10ml量筒、

抽濾瓶、乳膠管、止水夾。

原理1、H2O2=H2O+O2t（綠色化學(xué)）

2、魔術(shù)花內(nèi)發(fā)生上述反應(yīng)使得魔術(shù)花開放，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能，魔術(shù)花謝

時儲存在花里的氣體放出推動風(fēng)車轉(zhuǎn)動，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能。

操作步驟

1、制作風(fēng)車（需要一個圖釘、一張4cm*4cm的藍色防水紙、一把剪刀）

2、自制花盆（將華師?；?、校訓(xùn)圖片、化學(xué)年log。、趣味實驗名稱放入一

張word中彩打，然后用剪刀裁剪后將它們粘貼到爆米花盒子上）

3、自制魔術(shù)花（需要一個氣球、一個空氣冷凝管、一張防水紙、剪刀）

4、按下圖搭建好裝置

5、往上圖中的容器中加入10ml30%H202溶液，再用玻璃棒蘸取少量的飽和

FeC13溶液加入其中，迅速植入魔術(shù)花并固定，魔術(shù)花慢慢開放，待魔術(shù)花不再

“長大”，打開容器側(cè)口孚啦管上的止水夾，乳膠管對準風(fēng)車，風(fēng)車轉(zhuǎn)動。

實驗現(xiàn)象描述

實驗結(jié)果

注意事項及其他

1、30%H2O2溶液、飽和FeC13溶液不要加入過多；

2、反應(yīng)完畢后待裝置冷卻后在拆卸（以防燙手）；

3、選擇容積大的氣球；

八、其它

鄭重聲明：“魔術(shù)時代”完全是自主設(shè)計創(chuàng)作的，沒有絲毫抄襲，也沒有參

考網(wǎng)絡(luò)上的任何趣味實驗作品。魔術(shù)時代的設(shè)計理念是綠色環(huán)保循環(huán)再利用，所

以我們選擇藥品為綠色化學(xué)品：H2O2,同時我們并沒有空想設(shè)計實驗，而是在實

驗室親自驗證了實驗的安全性以及可行性，實驗結(jié)果完全符合我們的預(yù)想。

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設(shè)計編號07-59

題目神奇的玻璃棒

原料98.3%濃硫酸高缽酸鉀晶體碳酸鋰硫酸銅玻璃棒酒精燈

儀器設(shè)備

原理1、高缽酸鉀是強氧化劑，在濃硫酸的存在下氧化能力更強。這是因為它們發(fā)生反應(yīng)時；生

成黑綠色的強氧化性油狀液體MmCh,同時放出大量的熱。

2KMnO4+H2soM濃）=K2sCh+H2O+MmO?

MmOv具有極強的氧化能力，酒精與它接觸時，它可以使酒精蒸氣氧化并燃燒，所以酒精燈被點燃。

2MmO7+C2H5OH=4MnO?+3H2。+2co2T

2、焰色反應(yīng)：某些金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，本實驗用到鋰的焰色為

紫紅色，銅的焰色為綠色。

操作步驟1、取三盞酒精燈，分別剪去燈芯頂部燒焦的部分，并將其一個燈芯用硫酸銅溶液浸泡

后晾干，另一個用碳酸鋰懸濁液浸泡后晾干。

2、將少量研得很細的高鎰酸鉀粉末放在一塊玻璃片匕用蘸有少量濃硫酸的玻璃棒去沾一點高鎰

酸鉀粉末，用蘸有少量濃硫酸與高鎰酸鉀的混合物的玻璃棒依次去接觸三盞酒精燈的燈芯。

實驗現(xiàn)象描述

三盞酒精燈均被點燃，且火焰呈現(xiàn)不同的顏色，未做處理的酒精燈火焰呈淡藍色，用硫酸銅溶液浸

泡過燈芯的酒精燈火焰呈綠色，用碳酸鋰懸濁液浸泡過燈芯的酒精燈火焰呈紫紅色。

實驗結(jié)果

注意事項及其他

1高缽酸鉀與濃硫酸要臨時調(diào)混。用量要少，用后殘留物要及時清洗掉。

2酒精燈的燈芯要剪平、拉松。

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設(shè)計編號08-45

參賽人姓名溫偉

題目五色糖焰火

原料氯酸鉀，市售白糖，碳酸鋰，硝酸錮，氯化鋼，氯化銅，氯化鉆，98.3%濃硫酸。

儀器設(shè)備滴管，藥匙，濾紙，白鐵皮，鐵架臺（帶有鐵圈），珀相。

實驗裝置

原理濃硫酸與白糖反應(yīng)時放熱，放出的熱量能促進氯酸鉀分解，釋放出氧氣。氧氣又進一步氧化

糖，糖的氧化放出大量熱，大到足以使糖燃燒產(chǎn)生火焰，金屬的鹽混入其中，糖的燃燒足以使金屬

離子產(chǎn)生焰色：鋰：紫紅色，鋸：洋紅色，銀：黃綠色，銅：綠色.鉆：藍色。

操作步驟（1）取氯酸鉀約3.0克，白糖約3.0克分別研細，將氯酸鉀和白糖混合均勻，碳酸鋰，

硝酸鋸，氯化儂，氯化銅，氯化鉆各約0.2克。

（2）將氯酸鉀和白糖混合物均勻平鋪在鐵片凹槽內(nèi)，將硝酸錮，氯化領(lǐng)，氯化銅，氯化鉆，碳酸

鋰，五小段相鄰均勻鋪撒在混合物的上面，蓋上帶有圓形小孔的鐵片。

（3）用滴管將濃硫酸滴一滴于混合物起始端，觀察火焰。

實驗現(xiàn)象描述

滴入硫酸后，混合物迅速燃燒，兩端噴出紅，紫紅兩種條狀火焰，鐵片的小孔中發(fā)出紅，黃，綠,

藍，紫紅五色混合焰色。有少量煙生成，有甜性氣味。反應(yīng)完成后在凹槽內(nèi)有少許黑色蓬松狀物質(zhì)

生成。

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實驗結(jié)果反應(yīng)完成后在凹槽內(nèi)有少許黑色蓬松狀物質(zhì)生成。金屬離子產(chǎn)生焰色：鋰：紫紅色，錮:

洋紅色，黃綠色，銅：綠色.鉆：藍色。

注意事項及其他

（1）反應(yīng)過程中有些許煙生成，為白糖不完全燃燒生成，不會產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體。（2）反應(yīng)速

率的快慢與白糖和氯酸鉀的顆粒的大小有關(guān)，另外與氯酸鉀和白糖的配比有關(guān)，實驗時氯酸鉀應(yīng)稍

過量。（3）反應(yīng)過程中應(yīng)讓鹽均勻撒在混合物上，不能堆積過多，否則可能使火焰不能保持連續(xù)性。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，不應(yīng)立即清洗裝置，需冷卻至室溫。

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設(shè)計編號09-226

參賽人姓名梁筱

題目多彩人生——只要爭口氣

原料NH1cl（固態(tài)）、Ca（OH）z（固態(tài)）、淀粉-碘化鉀溶液、H2O2、魯米諾溶液、白磷、濃硫酸、

高錦酸鉀、NaOH、CS2、N&Ch、FeCbsCuSCh

儀器設(shè)備鐵架臺、試管、玻璃管、燒杯、酒精燈、膠皮管、蠟燭、木棍、小鐵球、軌道

原理

1.氨氣的制備

實驗室，氨常用鐵鹽與堿作用特性制備：

2NH>Q（固態(tài)）+Ca（OH）2（固態(tài)）===2NHaT+CaCh+2比0

Li3N+3H2。===3LiOH+NH3T

氨氣極易溶于水，常溫常壓下，-體積水能溶解約700體積氨氣，但為了使實驗現(xiàn)象更明顯，本實

驗采用稀鹽酸做吸收液。當(dāng)在試管中稀鹽酸在外力作用下進入U型管時，由于壓力將稀鹽酸壓入燒瓶

時,氨氣即被溶解而產(chǎn)生倒吸,A、B、C三種溶液被吸入燒瓶形成噴泉。

2.發(fā)光變色噴泉

溶液A中的H2O2具有氧化性。溶液B中的魯米諾是一種發(fā)光試劑，在堿性溶液中，變成2價負離

子，并可被氧分子氧化成一種能產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象的中間體。在氧化劑中，魯米諾被轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，激

發(fā)態(tài)衰變?yōu)榛鶓B(tài)并發(fā)出熒光。所以在喑室里，就會產(chǎn)生耀眼的藍色發(fā)光噴泉。如果溶液中混有適當(dāng)

的熒光染料，在魯米諾本身發(fā)光之前，若魯米諾中間體可將能量傳遞給染料，則可調(diào)整發(fā)光的顏色，

例如，加入曙紅，會呈現(xiàn)橙紅色；加入靛藍，會呈現(xiàn)藍綠色⑶。

溶液C是淀粉-碘化鉀溶液，關(guān)閉B溶液活塞，溶液A、C進入燒瓶形成噴泉，H2O2具有氧化性，

與強還原性的KI發(fā)生反應(yīng)生成h，h遇淀粉變藍，形成藍色噴泉。

3.小球下滑、蠟燭自燃、產(chǎn)生“炮仗”

濃硫酸與高鎬酸鉀反應(yīng)生成氧化性很強的七氧化二鎰，它和易燃物如乙醇等劇烈反應(yīng)放出大量

熱，可將乙醇等點燃。白磷極易臼燃，用CS2溶解白磷涂在下滑軌道兩旁的蠟燭匕待CS2揮發(fā)完

全，遇到放熱，蠟燭便會自燃.在小球下滑軌道上涂上一薄層濃硫酸與高鋅酸鉀的混合物，把小球用

乙醇浸過，軌道兩旁備好加工好的蠟燭，蠟燭上方的試管中加入硝化棉,用塞子塞好。當(dāng)小球從軌道

滑下時.，蠟燭自燃，試管受熱，管內(nèi)壓力增大，將塞子沖出,像炮仗一樣。這樣小球一路滑下，蠟燭

也跟著點燃，還伴隨著響聲。

4.顯色反應(yīng)

當(dāng)小球滑到軌道底部，撞擊杠桿，拉動試管，使試管中的稀鹽酸進入U型管，壓入燒瓶，噴泉

20

發(fā)生。小球滾落到軌道下方的盛滿NaOH的圓盤，將NaOH沿缺口處壓出，滴入下方試管中，產(chǎn)生

顯色反應(yīng):NaOH能使酚儆變紅，與F3+生成紅棕色沉淀，與CF+生成藍色沉淀，與Co2+先生成藍色

堿式鹽沉淀，加熱則轉(zhuǎn)化為玫瑰色Co(OH)2,反應(yīng)方程式如下：

3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)，4

2NaOH+CuSO4=NaiSO+Cu(OH)2l

CoCb+NaOH==Co(OH)CU+NaCl

5.反應(yīng)發(fā)生裝置

Na2O2與C02反應(yīng)放出大量的熱可以使棉花燃燒，燃燒的棉花燒斷拉線，木棍開始做單擺運動，

撞擊小球，使小球沿軌道下滑，產(chǎn)生一系列反應(yīng)。

2Na2O?+2CO2==2Na2co3+ChT

操作步驟

整個實驗過程分為四個小過程來描述：

1.人生要爭一口氣(3分鐘)

將過量N32O2粉末揉進脫脂棉，把脫脂棉撕蓬松，用玻璃管對著該脫脂棉吹氣，Na2O2便于吹

出的CO2反應(yīng)，反應(yīng)放出大量熱，使脫脂棉達到燃燒點燃燒，火焰燒斷棉線，便發(fā)生一系列反應(yīng)。

在脫脂棉中加入Cu等金屬粉末，還可以出現(xiàn)彩色火焰。

2.青春放歌——我將一路前行(1分鐘)

棉線燒斷后，木棍下落撞擊小球，浸泡過乙醇的小球沿軌道滑下，乙醇與濃硫酸、高缽酸鉀接

觸反應(yīng)放熱，所放出的熱使涂過白磷的蠟燭發(fā)生自燃，蠟燭給硝化棉封閉使館加熱，氣體急劇膨脹，

產(chǎn)生“炮仗”。

3.生命本五彩，要能沉住氣(8分鐘)

小球在硝化棉試管的歡呼聲中滑過軌道，撞擊杠桿后落入NaOH小池并沉到底部，NaOH溶液

從四面缺口流下，滴入周圍的試管中，發(fā)生反應(yīng)，生成各種不同的變色反應(yīng)：使酚儆變紅，與Fa+

生成紅棕色沉淀，與QP+生成藍色沉淀，與Co?+先生成藍色堿式鹽沉淀，加熱則轉(zhuǎn)化為玫瑰色CO(OH)2,

反應(yīng)方程式如下：

3NaOH+FeCb==3NaCl+Fe(0H)31

2NaOH+CUSOJ=Na2s04+Cu(OH”J,

CoCh+NaOH==Co(OH)CU+NaCl

4.我的世界我做主(5分鐘)

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杠桿在小球撞擊后牽引棉線，使棉線所聯(lián)系的試管中稀HCI流入U型管右端的球形儲存器中，

待圓底燒瓶中充滿NH3后，關(guān)閉閥a，打開閥e，稀HC1便通過U型管流入圓底燒瓶，吸收NIL，此

時打開b、c兩閥，發(fā)生發(fā)光噴泉；打開b、d兩閥，發(fā)生藍色噴泉。整個過程還能通過開閉a閥補

充圓底燒瓶?H的NH3,頗有意思。

實驗結(jié)束，清洗儀器。

實驗現(xiàn)象描述

實驗裝置圖

*

活

塞

5

活

港

家

去

34

實驗結(jié)果

本實驗得到明顯的顯色反應(yīng)和可控噴泉實驗，具有可操作性和可觀賞性。實驗中只需要吹一口

氣，便可進行連串反應(yīng)，不但具有趣味性，涉及到無機化學(xué)、有機化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)

等多方面知識，更有人生哲理蘊含其中。

注意事項及其他

1.為了保證噴泉實驗成功，圓底燒瓶必須經(jīng)過干燥處理；

2.試驗中有發(fā)光噴泉操作步驟，因此操作過程需在有黑暗環(huán)境又有光源的條件下進行；

3.白磷極易自燃，因此實驗要求室溫最高在10攝氏度左右；

4.為使噴泉現(xiàn)象明顯，吸收劑?改原高中化學(xué)教材中的水，采用更易吸收NH3的稀鹽酸；

5.濃硫酸與高鎰酸鉀反應(yīng)生成氧化性很強的七氧化二鎰，但七氧化二鎰不穩(wěn)定，在空氣中容易分

22

解，這樣會影響實驗結(jié)果。為保證實驗正常進行，軌道在涂抹濃硫酸與高缽酸鉀后應(yīng)快速進行

下一步操作;

6.試驗中有硝化棉炮仗操作步驟，因此操作者要非常小心，以防彈出的試管塞傷人；

7.為確保實驗正常進行，實驗前保證U型管兩端液位相平，實驗過程中通過調(diào)節(jié)活塞保證NH3溶

解充分；

實驗結(jié)束后清洗裝置，以便下一次操作。

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設(shè)計編號10-182

題目愛的奇跡

原料硅酸鈉、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋅等晶體。鈉、油酸、酚fit

儀器設(shè)備玻璃魚缸、小燒杯、小刀、針管、空心塑料管

原理硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋅等小晶體與硅酸鈉發(fā)生反應(yīng)，生成藍色的硅酸銅、紅棕

色的硅酸鐵、淡綠色的硅酸亞鐵、乳白色的硅酸鋅。當(dāng)把這些小晶體投入玻璃魚缸里后，它們的表

面立刻生成一層不溶解于水的硅酸鹽薄膜，這層帶色的薄膜覆蓋在晶體的表面上。它只允許水分子

通過，而把其他物質(zhì)的分子拒之門外，當(dāng)水分子進入這種薄膜之后，小晶體即被水溶解而生成濃度

很高的鹽溶液于薄膜之中，由此而產(chǎn)生了很高的壓力，使薄膜鼓起直至破裂。膜內(nèi)帶有顏色的鹽溶

液流了出來，又和硅酸鈉反應(yīng)，生成新的薄膜，水又向膜內(nèi)滲透，薄膜又重新鼓起、破裂……如此

循環(huán)下去每循環(huán)一次，花的枝葉就新長出一段。這樣，只需片刻，就形成了枝葉繁茂花盛開的水下

花園了。

硅酸鈉能與很多金屬的鹽作用生成不同顏色的硅酸鹽。

CuSO4+Na2SiO3===CuSiO3+2NaSO4（藍色）

Fe2（SO4）3+3Na2SiO3===Fe2（SiOj）3+3Na2SO4（紅棕色）

ZnSO4+Na2SiO3===ZnSiO3+Na2SO4（乳白色）

FeSO4+Na2SiO3===FeSiCh+Na2sCH（淺綠色）

鈉與水反應(yīng)，由于鈉的密度比水小、熔點低、與水反應(yīng)放出的熱量會使鈉熔成一個閃亮的小球

浮在水面上。鈉水反應(yīng)會放出氫氣會使小球在水面上四處游動，事先滴有酚儆試液的水變紅。

2Na+2H2O=2NaOH+H2

油酸，密度小于水且不溶于水，浮于水面上。油酸也不與硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫

酸鋅、等小晶體反應(yīng)

操作步驟

1,湖水的制備

將硅酸鈉與水以重量比為1:5的比例混合制成硅酸鈉溶液，將制成的溶液倒入玻璃魚缸中。在

小燒杯中裝滿水將魚放入并將小燒杯放入玻璃魚缸中。

2、眼淚的制備

在燒杯中加入5ml油酸，將硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋅的晶體放入燒杯。再另取一燒

杯加入鹽酸溶液2ml,酚獻1ml。用針管在前一燒杯底部抽取幾粒晶體并抽取少量油酸。再在后一燒

杯中抽取少量混合液。

3、“草”的制備

將一截中空的塑料管從中間位置用小刀劃一個口并折彎，將新取出并已打磨好的鈉粒放入管中，調(diào)

整位置于管中間的開口處。同理制作五個。

將上述準備做好后，實驗就可以開始了。將依次制取五滴眼淚分別滴在折彎處。

實驗現(xiàn)象描述

片刻后玻璃魚缸中溶液呈粉色并長出各種各樣的枝條、縱橫交錯地伸長著，綠色的葉子越來越茂盛,

鮮艷奪目的花兒也開放突起！五根草匯聚在一起形成一個五角星，湖水變?yōu)榧t色。

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實驗結(jié)果

硅酸銅、硅酸亞鐵、硅酸鐵、硅酸鋅形成了不溶于溶液的柱狀物，鈉與水完全反應(yīng)。油酸在水面鋪

展。

注意事項及其他

1、將裝有魚的小燒杯放入玻璃魚缸時液面應(yīng)沒過小燒杯上沿少許

2、避免晃動燒杯

3、制作“眼淚”時，無機鹽晶體不宜太小

4、制作“草”時要快速，避免鈉過多的被氧化

參考文獻：

口］甑魅雄［學(xué)［M］.4晾：d晾脂冊融2010

［2］司學(xué)芝，丸腱，展海軍，無機化學(xué)［M］］驚化學(xué)工業(yè)出版社，2009

［3］陸玉琴，朱天銘，陳槐榮，王如定，趣味化學(xué)［M］力驚科學(xué)出版社，1898

［4］沈鐘，王果庭，膠體表面化學(xué)［M］:!晾化學(xué)2D11業(yè)版社，1997

實驗亮點

一、魚

小燒杯中的水與外界魚缸中的溶液因濃度差會相互滲透。會帶來兩點好處：溶液上層水的比例增大,

有利于鈉的完全反應(yīng)；魚在水中的游動增加了實驗的觀賞性。

二、眼淚

眼淚制作時利用油酸將晶體叮溶液分開：一方面保護晶體不被溶解；一方面油酸在液體表面有鋪

展效應(yīng)為草的移動提供動力。眼淚中的酸是為了溶解鈉表面剛形成的氧化物以便于反應(yīng)的進一步進

行。溶液最終顯堿性，眼淚中的酚儆會使溶液變紅增加了實驗的趣味性。

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三、草

鈉與水反應(yīng)放出氣體為草的移動提供了主要動力。而鈉表面會形成的氧化物薄膜只有少部分露在

管外與溶液接觸，當(dāng)眼淚滴下時酸只會溶解掉露在外的氧化物使鈉暴露出來與水反應(yīng)，少部分的反

應(yīng)使得放出熱量減少不足以使鈉全部融化為小球也就不會從縫隙中掉落，氧化物也起了一定的保護

作用。反應(yīng)放出氣體本應(yīng)是四面八方，但由于塑料管的限制只向塑料管突出一方放出氣體，眼淚中

含有的油酸覆蓋在折彎處阻斷了氣體向上的噴出使得氣體方向一致對外增強了動力。

四、環(huán)保

本實驗還體現(xiàn)了環(huán)保的概念。試驗完成后溶液中的重金屬離子形成柱狀不會溶解在溶液中，存

在的少量其它離子不會影響到魚的生存魚依然可以自由自在的游玩。廢液處理時，先用針管緩慢的

抽出玻璃魚缸中的溶液，再將重金屬收集出來特殊處理。

愛的奇跡

【演出長度】15分鐘

【演出形式】舞臺劇

【劇情大綱】

傳說草原上的少女因擔(dān)心愛人而流下的思念的淚水滴入了湖水中。奇跡出現(xiàn)了：水中出現(xiàn)了一

座美麗的花園而水面上五根折而未斷的草聚到了一起形成了個五角星，就在這時耳邊傳來了愛人的

馬蹄聲。

【人物表】（依出場順序排列）

湖水

眼淚

草

湖水的制備

*景：玻璃魚缸

*人：硅酸鈉溶液，水

片片云來，重疊融合成塊，遮蔽了草原上的天空。喑淡的光線，讓闊渺的原野充滿了野性的神

秘。（取出小燒杯量取50ml硅酸鈉水溶液，大燒杯量取250ml水）可是美麗的科爾沁少女卻無心欣

賞這養(yǎng)育她長大的草原。（將兩溶液倒入玻璃魚缸中攪拌均勻）因為她的愛人正在這片大草原的不

知哪個角落奔波著，為了他們的牛羊馬匹，他們的生活。（再在另一小燒杯中裝滿水將魚放入并將

小燒杯放入玻璃魚缸中）

△水里的魚歡暢的游著

眼淚的制備

*景：針管

*人：鹽酸溶液，油酸，硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋅的晶體

每年的九月中旬草原就開始優(yōu)雅的穿上金黃色外衣來抵御即將到來的寒冬，而他的子女們卻要

在此時爭分奪秒的奔波在草原上。（在燒杯中加入5ml油酸，將硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸

鋅的晶體放入燒杯）去尋找那還沒穿衣的地方，（再另取?燒杯加入鹽酸溶液2ml,酚猷1ml）好讓

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他們的牛羊多吃些肥美的草長得更加健壯來迎接冬季的寒冷。（用針管在前一燒杯底部抽取幾粒晶

體并抽取少量油酸）科爾沁草原上的草，像草原漢子們寬厚的肩膀，能托起嬌艷燦爛的牧羊女，更

能幫助牛羊們度過寒冬。（再在后一燒杯中抽取少量混合液）

草的制作

*景：塑料管

*人：鈉

想到奔波的情人不知他累不累、吃東西了沒、趕天黑前能否回來。（將一截中空的塑料管從中

間位置用小刀劃一個口并折彎，將新取出并已打磨好的鈉粒放入管中，調(diào)整位置于?管中間的開口處）

愛的奇跡

*景：玻璃魚缸

*人：湖水，草，眼淚，魚

湖邊的的少女哭了，眼淚緩緩滑出眼眶掉落在湖面上。（將針管中的眼淚依次滴在五根草的打

折處）這是湖水突然變成了紅色，（酚酸遇堿性溶液變紅）少女抬頭看原來是遠方太陽西下的余輝

而了湖面。再低頭時，少女驚訝的捂住了嘴，水里漸漸長出了?座色彩斑斕的美麗花園，（金屬_

鹽與硅酸鈉的反應(yīng)）湖面折而未斷的草聚成了一?個五角星（鈉與水反應(yīng)放出氣體提供動力）。酢

此時少女聽到了馬蹄噠噠的綿響,合著嚓嚓的掠草而過的聲響，猛展眼，卻見情人跨著那匹棗紅馬

風(fēng)馳電掣般奔來。瞬間已至少女的身邊，愛人在馬上含笑而坐，少女滿含喜悅的淚水抬頭看著她的

這片天。（水中花園還在不斷地長出枝丫）

愛為她帶來了奇跡?。~兒依舊自在的游著）

（全劇終）

28

設(shè)計編號11-144

題目奇妙的二氧化碳

設(shè)計目的：

化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象是化學(xué)最吸引人之處，無論是專業(yè)的化學(xué)研究工作者還是從未接觸過化學(xué)試驗的人都

會對化學(xué)反應(yīng)中出現(xiàn)的各種變化感到激動和欣喜，從而產(chǎn)生強烈求知的欲望和親自動手的渴望。本

實驗的設(shè)計初衷就是通過化學(xué)反應(yīng)中最為精彩的火焰及顏色的變化讓所有觀看者充分感受化學(xué)的

神奇，從而激發(fā)他們對化學(xué)的探索精神和自己動手試一試的興趣，充分體驗神奇的化學(xué)世界。

一、以小見大，體現(xiàn)化學(xué)哲學(xué)精神

本設(shè)計方案以我們生活中最為普通的二氧化碳為研究對象，通過巧妙的設(shè)置和科學(xué)的組合，將二氧

化碳的性質(zhì)充分展現(xiàn)在大眾面前。本實驗設(shè)計中每個反應(yīng)的基本原理都非常簡單，其中一些還是中

學(xué)化學(xué)中的經(jīng)典演示實驗，但是將它們進行組合后，卻將化學(xué)變化的奇妙之處展現(xiàn)地耐人尋味，樂

趣無窮，可以說是化簡單為神奇。而且在每一步反應(yīng)中所體現(xiàn)的化學(xué)哲學(xué)精神，可以在相反或?qū)α?/p>

的實驗現(xiàn)象里揭示臼然界中生生不息，循環(huán)往復(fù)的本質(zhì)。

1.二氧化碳滅火和支持燃燒

C02可以用于滅火，這是眾所周知的常識，但是它可以支持燃燒恐怕很多人還不知道。本實驗中先

讓C02在一個敞開體系中由低到高地熄滅蠟燭后，再在其中點燃鎂條，發(fā)生比在空氣中還要劇烈的

燃燒現(xiàn)象，兩種不同的現(xiàn)象，在一瞬間同時表現(xiàn)出來，具有強烈的沖擊和反差。

2.以二氧化碳為反應(yīng)物制取氧氣

CCh是呼吸后排出的產(chǎn)物，不能支持呼吸，但是本實驗中通過其與NaiCh反應(yīng)生成02,完成?個有

趣的化學(xué)轉(zhuǎn)變。本部分雖然已經(jīng)在實踐中應(yīng)用，但是結(jié)合在演示實驗中，還是可以讓觀看者感覺到

非常神奇，形象直觀地將物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系展現(xiàn)出來。

3.二氧化碳噴泉實驗

在中學(xué)及大學(xué)課本中提到的噴泉實驗大多是NH3與水反應(yīng)發(fā)生的，以CCh為反應(yīng)物進行的很少，但

在實際操作中，本反應(yīng)簡單易行，無味無污染，不僅可以在日常生產(chǎn)生活中進行，還可以拓展知識

面，打開化學(xué)學(xué)習(xí)者的視野和思路，達到活學(xué)活用的目的。

二、開放互動型實驗平臺的設(shè)計

本實驗設(shè)計簡單易行，現(xiàn)象明顯，可拆分、可組合。實驗中涉及的化學(xué)藥品簡單，其中大多反應(yīng)物

和反應(yīng)容器可以在生產(chǎn)生活中找到相應(yīng)的替代品，尤其在一些中小學(xué)可以很方便的進行演示；實驗

中所發(fā)生的各種反應(yīng)現(xiàn)象均是化學(xué)中非常經(jīng)典的實驗，無需多次驗證，而且反應(yīng)現(xiàn)象明顯，具有強

烈的視覺效果，吸引力很強。

本實驗中的各個部分既可以單獨的進行演示，也可以組合進行演示。這樣可以在教學(xué)或交流中逐步

深入地激發(fā)學(xué)習(xí)者的求知欲望并進行實驗驗證，比如實驗反應(yīng)器F中的澄清石灰水就可以用反應(yīng)A

中的產(chǎn)物與氫氧化鈉直接制取，無需購置，像這種從實驗中來到實驗中去的思路可以形成效果良好

互動型開放實驗。

實驗裝置圖：

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實驗流程：

-一1.實驗開始，旋開反應(yīng)發(fā)生器A中分液漏斗，生成CO2；

-2.打開a處彈簧夾，CO2經(jīng)管路i＞進入反應(yīng)器B中進行實驗；

一-3.B中反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉a處彈簧夾，打開b處彈簧夾，CO2經(jīng)管路2進入反應(yīng)器C;

tt4.反應(yīng)器C中充滿C6后，進入反應(yīng)器D發(fā)生反應(yīng)；

D中反應(yīng)結(jié)束后，CCh進入反應(yīng)器E發(fā)生反應(yīng)；

-6.E中反應(yīng)結(jié)束后，CCh進入反應(yīng)器F發(fā)生反應(yīng)；

-7.F中反應(yīng)結(jié)束后，旋停分液漏斗，A中反應(yīng)停止；

-8.關(guān)閉b處彈簧夾、c處彈簧夾，觸發(fā)反應(yīng)器C處的反應(yīng)；

tt9.C中反應(yīng)結(jié)束后，實驗結(jié)束。

實驗用品：

1.藥品及試劑：稀鹽酸、碳酸鈣、氫氧化鈉溶液、過氧化鈉、石蕊試液、酚酸、蒸儲水

2.儀器：分液漏斗、錐進瓶、廣口瓶、止水夾、滴管、鐵架臺

3.其它用品：玻璃管、橡膠管、橡皮塞、蠟燭、火柴

實驗操作步驟：

1.組裝儀器

按實驗裝置圖連接好儀器。反應(yīng)器A的錐形瓶中放入適量的碳酸鈣，分液漏斗中注入適量10%的鹽

酸；反應(yīng)器C的燒杯中注入配制好的氫氧化鈉稀溶液；反應(yīng)器D加入適量的紫色石蕊試液；反應(yīng)器

E中加入適量的Na2O2粉末：反應(yīng)器F中加入澄清的石灰水。

2.檢查裝置的氣密性

關(guān)閉a處彈簧夾，用手捂住圓底燒瓶，伸入燒杯的導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開手，導(dǎo)管內(nèi)形成一小段

水柱，過一會兒，液面不下降，說明裝置不漏氣。

3.制取、收集并檢驗二氧化碳的滅火和助燃性質(zhì)

打開a處彈簧夾，關(guān)閉b處彈簧夾，旋開反應(yīng)器A中分液漏斗的活塞，使反應(yīng)發(fā)生，將點燃的蠟燭

放入燒杯，觀察實驗現(xiàn)象；待反應(yīng)完成后，用玷蝸鉗夾住一根用砂紙打磨光亮的鎂條，在空氣中點

燃后伸入燒杯中，觀察實驗現(xiàn)象。

4.二氧化碳制取氧氣及其它性質(zhì)的驗證

打開b處彈簧夾，關(guān)閉a處彈簧夾，CG經(jīng)管路&進入反應(yīng)器C、D、E、F中，依次與與紫色石蕊試

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液、過氧化鈉、及澄清石灰水反應(yīng)，觀察每步的實驗現(xiàn)象。最后用帶火星的木條在管路0的出口處

檢驗生成的氣體。

5.溶于氫氧化鈉溶液的噴泉實驗

旋停分液漏斗，停止A中反應(yīng)，關(guān)閉b處彈簧夾、c處彈簧夾，擠壓反應(yīng)器C中的膠頭滴管，觀察

實驗現(xiàn)象。

6.實驗結(jié)束，拆除儀器，清洗裝置。

實驗現(xiàn)象及原理：

［現(xiàn)象1|：

旋開反應(yīng)器A中分液漏斗的活塞，HC1液體滴入CaCCh中，迅速產(chǎn)生白色氣泡，CaCCh粉末慢慢膨脹

并溶解。

［原理］:

二氧化碳的制備：在實驗室里，常用稀鹽酸與大理石（或石灰石，其主要成分為CaCO.0反應(yīng)來制

取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

CaC0?+2HCl=CaCb+HhO+CCh］

［現(xiàn)象2］：

打開a處彈簧夾，C02經(jīng)管路"進入反應(yīng)器B，可以明顯看到燒杯中的按照由低到高的順序依次熄滅。

［原理］:

二氧化碳的物理性質(zhì)：二氧化碳的密度比空氣大，是空氣密度的1.5倍，一般情況下，二氧化碳不

能燃燒也不能支持燃燒。二氧化碳從反應(yīng)器A中釋放出來后，通入放有點燃蠟燭的燒杯，由于二氧

化碳不能燃燒，也不支持燃燒，可使蠟燭熄滅，且二氧化碳密度比空氣大，所以下層蠟燭火焰先熄

滅，上層的后熄滅。

［現(xiàn)象3|：

蠟燭熄滅后，用用■蝸鉗夾住一根用砂紙打磨光亮的鎂條，在空氣中點燃后伸入燒杯中，可以看到二

氧化碳中點燃的鎂條產(chǎn)生耀眼的白光，火星四射，燃燒要比在空氣中劇烈，生成白色煙，同時，在

燒杯壁出現(xiàn)黑色細小的顆粒物。

［原理］:

在通常情況下CO?是不能燃燒也不能支持燃燒，但是并不是在所有情況下，二氧化碳都不能支持燃

燒。有一些活潑的金屬可以在二氧化碳中燃燒，如金屬鎂。在空氣中燃著的鎂條可以在二氧化碳中

繼續(xù)燃燒，并且反應(yīng)劇烈，生成炭和氧化鎂。

占燃

2Mg+CQ22MgQ-HD

由此可知，一些活潑金屬的滅火不能使用二氧化碳滅火器。

［現(xiàn)象4］：

打開b處彈簧夾，關(guān)閉a處彈簧夾，C02經(jīng)管路2進入反應(yīng)器C、D，可以看到反應(yīng)器D中紫色石蕊

試液變紅。

［原理］:

CO2溶于水后生成的碳酸和醋酸一樣具有弱酸性，可以使紫色石蕊變紅。

［實驗拓展］

碳酸很不穩(wěn)定，受熱或濃度較高時易分解，如果將變紅色的石蕊試液加熱，試液乂變成紫色。因此

可以在D處設(shè)置一個能夠加熱的容器，但其它反應(yīng)結(jié)束后，進行加熱，觀察試液又變成紫色。

網(wǎng)象5|：

C02經(jīng)管路3從反應(yīng)器D中反應(yīng)完成后進入反應(yīng)器E中，可以觀察到淡黃色的Na2O2粉末逐漸變?yōu)?/p>

白色。

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［原理］:

C02與過氧化鈉反應(yīng)：通常過氧化鈉為淡黃色固體，含有水蒸氣的CO2與過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，

同時放出氧氣。

2CO2+2Na2O2=2Na2co3+02f

在Na2Ch吸收CCh的反應(yīng)過程中，不只簡單地發(fā)生了上述反應(yīng)，要使J比反應(yīng)發(fā)生，必須有水參與反

應(yīng)。水既是一種反應(yīng)物，也是一種生成物，而產(chǎn)物水不能引發(fā)新的反應(yīng)，所以在不斷提供水的前提

下，Na2O2才能作為供氧劑和CO2的吸收劑。

［現(xiàn)象6］：

C02經(jīng)管路a從反應(yīng)器E中反應(yīng)完成后進入反應(yīng)器F中，可以觀察到澄清的石灰水開始渾濁，產(chǎn)生

白色的沉淀。

［原理］:

CO2是酸性氧化物，Ca(0H)2溶液呈堿性，二者發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成難溶于水的白色CaCCh沉淀。

CO2+Ca(OH)2=CaCChX+H2O

［現(xiàn)象7］：

C02經(jīng)管路0從反應(yīng)器F中反應(yīng)完成后，在管路0的出口處用帶火星的木條檢驗生成的氣體，可以

看到產(chǎn)生的氣體可以讓木條的火星復(fù)燃或明顯變亮。

［原理］:

C02通過過氧化鈉反應(yīng)放出氧氣，帶火星的木條本身溫度已經(jīng)達到著火點左右，當(dāng)其與氧氣接觸的

時候，就滿足了燃燒條件，使木條復(fù)燃或火星明顯變亮。此過程發(fā)生氧化反應(yīng)

C+O2=CO2

［現(xiàn)象8］：

旋停分液漏斗，停止A中反應(yīng)，關(guān)閉b處彈簧夾、c處彈簧夾，擠壓反應(yīng)器C中的膠頭滴管，可以

觀察到在反應(yīng)器C中發(fā)生NaOH的噴泉現(xiàn)象。

［原理］:

噴泉實驗的基本原理是使瓶內(nèi)外在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的氣壓差，利用大氣壓將瓶下面燒杯中的液體

壓入瓶內(nèi)，在尖嘴導(dǎo)管口處形成噴泉。當(dāng)?shù)喂軆?nèi)的氫氧化鈉溶液進入燒瓶內(nèi)時，氫氧化鈉跟二氧化

碳迅速反應(yīng)生成碳酸鈉和水：

CO2+2NaOH=NaiCCh+HzO

在短時間內(nèi)瓶內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓強差(負壓)，外界大氣壓將氫氧化鈉溶液壓入瓶中，在尖嘴導(dǎo)管口

形成“