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10种炫酷化学实验来袭,向你展示化学的神奇!

2023-04-09 21:55| 来源: 网络整理| 查看: 265

本文首发于化学竞赛微信公众号:10种炫酷化学实验来袭,向你展示化学的神奇!

化学是一门以实验为基础的学科,学习化学离不开化学实验。通过化学实验会使同学们了解化学,打开化学之门,加深对化学基本概念、基本知识的理解。

今天质心姐姐就给大家带来了10种超炫酷化学实验,让我们一起来体验下化学世界的奇妙吧!

强势分割线:安全胜于一切!任何化学实验请务必在专业人士指导下在实验室进行!!!

一、三碘化氮——魔法羽毛

羽毛版

图片来源:youtube 录制者:Sully Sceience

气球版↓

图片来源: youtube

三碘化氮为深红色固体,是一种极不稳定,敏感性极强的爆炸物,在干燥状态下,轻微的触碰、空气的快速流动,甚至光照的突然增强都会使其立即发生爆炸性的分解反应。

这是一种一蝇不能落,一羽不能加的物质,为了表现效果,通常用气球或羽毛轻轻接触,一声巨响中,绚丽的紫色烟雾腾空而起。

分解反应为:2NI3(s)⟶N2(g)+3I2(g)

注意事项:爆炸型反应,危险性高,严禁擅自操作!

硫氰化汞——法老之蛇

图片来源:youtube 录制者:ChemToddler

说到炫酷实验,法老之蛇必须有姓名。虽然没有什么光影效果,但是当狰狞的蛇身从火焰中慢慢爬出时,那种诡异的视觉效果绝对令人毛骨悚然。

实验原理:硫氰化汞不溶于水,可由硝酸汞和硫氰化钾溶液反应制得,并以Fe3+作指示剂,当溶液变成红色时,说明Hg2+已完全沉淀,如果硫氰化钾过量,硫氰化汞则会生成络合物而溶解。硫氰化汞受热易分解,且体积膨胀很大,曲曲折折生长成蛇形。

化学反应大致为:4Hg(SCN)2=4HgS+2CS2+3(CN)2↑+N2↑

注意事项:此实验过程中产生的烟有剧毒,硫氰化汞本身也有毒,实验应由专业人士陪同在室外或通风橱中进行,切勿自行尝试!

过氧化氢分解——大象牙膏图片来源: youtube 录制者:chatzida

将35%的过氧化氢和液体洗涤剂混合,饱和碘化钾溶液作为催化剂会加速过氧化氢的分解。少量的过氧化氢就可反应产生大量氧气,在洗涤剂作用下涌出大量泡沫。实验中的颜色为食用色素。

化学反应大致如下

注意事项:浓过氧化氢腐蚀性强,漂白性很强,但是这个白可不好看,不能用来美白,实验时请注意实验室安全规范,戴手套及护目镜 。

碘和铝遇水——炫酷紫烟

图片来源:youtube

碘和铝在常温状态下是不发生反应的,但是加入纯净水作为催化剂后,反应便立即发生。可以看出在水加入的瞬间,就开始冒起了非常漂亮的紫色烟雾,紧接着就霹雳吧啦燃烧了起来。

注意事项:实验中的水应为纯净水,反应中产生的烟雾有毒,而且会将周围的物品染色,实验应在通风橱或室外进行。

重铬酸铵——火山爆发

图片来源:b站 录制者:真·凤舞九天

这个实验以它的效果非凡、操作简单而出名。伴随着火花,瓶口不断向外喷出绿色的粉末状物质,像火山爆发一样壮观。

此反应其实是重铬酸铵(NH4)2Cr2O7的分解,反应产生的绿色物质是三氧化二铬,其中无水乙醇是引燃剂。

反应方程式为:(NH4)2Cr2O7 ==== Cr2O3 + N2 + 4H2O

注意事项:此实验危险性中等,需在专业人士陪同下操作。

铝热反应——玫瑰火花盛宴

前方高亮预警

图片来源:b站

当然了,此反应和玫瑰花半毛钱关系也没有,其原理是铝单质在高温条件下进行的一种氧化还原反应。实验中铝与Fe2O3在高热条件下发生反应,短时间内放出极大量的热,并发出耀眼的白光,其中镁条为引燃剂。

化学反应方程式为:

注意事项:铝热反应会产生大量的热,温度可达3000+(太阳表面温度为5500),且反应剧烈,危险性高,严禁自行模仿!!!

硝酸铅和碘化钾——黄金雨

图片来源:youtube录制者:Thoisoi2 - Chemical Experiments!

起初两种溶液都是无色的,当混合之后会瞬间出现黄色沉淀。过滤后让溶液静置自然降温(或放入冷水中),期间会析出黄色明亮的晶体缓缓下落,这就是“黄金雨”的由来。

实验原理为:此实验利用硝酸铅和碘化钾发生反应,产生硝酸钾和碘化铅。碘化铅在热水中溶解得要比冷水中多,所以,我们用热水配置的碘化铅溶液,在冷却时会析出大量的晶体。晶体反射、折射的光就会出现实验中闪闪的效果。

化学方程式:2KI + Pb(NO3)2===PbI2↓+ 2KNO3

当然,为了节省实验时间,你也可以直接使用碘化铅进行实验,可以达到同样的视觉效果。

同样的原理我们还可以用甘氨酸合铜制造出蓝晶雨,加入色素还可以变身为血瓶

图片来源:腾讯视频录制者:果壳视频库图片来源:腾讯视频录制者:果壳视频库

注意事项:此反应中所用到的硝酸铅和碘化钾溶液需要用热水配置,实验中硝酸铅可用醋酸铅代替。

鲁米诺发光图片来源:youtube 录制者:bkrieg564

可以看出在黑暗环境下,溶液倒入器皿的瞬间发出了漂亮的幽蓝色光,好像一条发光的瀑布。

实验原理:鲁米诺在常温下是一种黄色晶体或者米黄色粉末,是比较稳定的化学试剂。实验过程中铁离子催化过氧化氢分解,产生水和单线态氧气,单线态氧气氧化鲁米诺,使其发光。

鲁米诺的这种特性也常被法医学用于鉴别经过擦洗,时间很久的血痕。这是因为血液中的血红蛋白也含有铁,可以达到同样的发光效果。

注意事项:鲁米诺是一种强酸,对眼睛、皮肤、呼吸道有一定刺激。需在专业人士指导下操作。

聚丙烯酸钠——人造雪图片来源:网络

可以看到一大杯水瞬间被少量的聚丙烯酸钠吸收,形成雪花一样的粉末,“人造雪”因此得名。

原理其实很简单,聚丙烯酸钠是高吸水性高分子的一种,能够和大量水分子形成相对稳定的氢键,从而实现吸水效果,在蒸馏水里聚丙烯酸钠可以吸收自身体积10倍以上的水。

注意事项:聚丙烯酸钠有低聚和高聚之分,低聚的可出不来这样的效果哦~

焰色反应——燃烧的彩虹

最后用一组漂亮的焰色反应来结束今天的文章吧。

图片来源:youtube

焰色反应并没有涉及到物质结构和化学性质的改变,是物理变化。

焰色反应的原理是每种元素都有其个别的光谱,金属或其化合物在无光焰中灼烧时会呈现特殊的颜色。利用焰色反应,人们在在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。

上图中的物质依次为:

当然,神奇又炫酷的化学实验不止这些,像碘钟反应、蔗糖燃烧、硫酸铜结晶等等都是非常经典的。

你们还知道哪些效果炫酷的化学实验呢?欢迎在评论区留言告诉质心姐姐鸭~



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