化学.第二课堂方案之魔术课堂
李桂婵
活动标题:化学第二课之魔术课堂
活动目标:1、培养学生动手进行实验的能力
2、提高学生学习化学的兴趣
活动时间:待定
活动对象:全体高二学生。采取自愿报名的方式,报名的同学可在班主任及科任教师的指导下,选择自己感兴趣的题目进行魔术学习。所学魔术成功后,在活动当天在活动现场展示给其他学生看,并对有兴趣的同学进行指导。
活动内容:
一、魔术方案
1、魔壶
(1)原理:氯化铁溶液与不同物质反应,生成物的颜色不同。
①FeCl3+KSCN == [Fe(SCN)]Cl2+KCl (红色)
②FeCl3+3AgNO3 == 3AgCl↓+Fe(NO3)3 (乳白色)
③FeCl3+6C6H5OH → H3[Fe(C6H5O)6] +3HCl(紫色)
④FeCl3+3CH3COONa → Fe(CH3COO)3+3NaCl(褐色)
⑤2FeCl3+Na2S == 2FeCl2+2NaCl+S↓ (乳黄色)
⑥4FeCl3+3K4[Fe(CN)6] == Fe4[Fe(CN)6]3+12KCl (蓝色)
⑦FeCl3+3NaOH == Fe(OH)3↓+3NaCl (红棕色)
(2)操作:取7只尖底高脚酒杯,事先分别加入下列溶液中的一种:5%的硫氰化钾溶液、3%的硝酸银溶液、苯酚溶液、饱和醋酸钠溶液、饱和硫化钠溶液、1 mol/L的亚铁氰化钾溶液、40%的氢氧化钠溶液各1 mL(看上去像似空杯)备用。
(3)表演时将7只高脚杯并排放好,从事先准备好的盛有55 mL 10%的氯化铁溶液的无色透明咖啡壶中,向各杯中依次倒入约60 mL氯化铁溶液,各杯依次呈现红色、乳白色、紫色、褐色、金黄色、青蓝色、红棕色。
注:实验中所用的酒杯及咖啡壶也可用其他可行的代替,比如透明的玻璃杯。
2、点水成金
(1)原理:碘化钾+醋酸铅 碘化铅(金色)+醋酸钾
(2)操作:准备碘化钾溶液和醋酸铅溶液各一杯,另取一个烧杯,往里加入一定量的碘化钾和醋酸铅溶液,生成金黄色的碘化铅沉淀。
3、口吞烈火
也许你见过“口吞烈火”的魔术表演,它一定使你惊叹不已。火能伤身,难道魔术师就不怕烈火灼烧?其实,魔术师也是凡人。如果你知道了“口吞烈火”的奥秘,你也能像魔术师一样“吞火吐烟”。
从集市上买点新鲜草莓。取出其中数枚,洗净放入烧杯中。再向烧杯中倒入高浓度的白酒,让草莓在白酒浸泡半个小时。然后用筷子夹起一枚草莓放在酒精灯上点燃,草莓立刻就烧成了一个火球。
将点燃的草莓迅速送人口中,千万别怕火灼伤你的嘴巴,屏住呼吸,一会儿你就可以品尝这“火”草莓味道如何。怎么样?吃起来别有一番滋味吧。
原理:含有较多水分的新鲜草莓浸泡在白酒中,由于白酒中溶剂水的渗透,会使草莓中水分增多。草莓点燃后,附着在草莓外壁的酒精开始燃烧,而草莓本身则受热蒸发水分。由于水的蒸发会吸去酒精燃烧时释放的大量热量,所以草莓自身的温度升高得并不多。此外,“烈火”的内焰由于供氧不足,酒精燃烧不充分,放出的热量并不是太多,因此燃着的草莓温度并不高。而火焰外焰温度虽高,你由于你迅速闭上嘴,停止吸气几秒钟,火焰会因与空气隔绝,没有氧气而熄灭。这样“口吞烈火”必然是安然无恙的了。
4、自制涂改液
(1)药品:草酸、蒸馏水、高锰酸钾、浓盐酸、漂白粉
(2)步骤:先配甲液(草酸溶液),用角匙取少量草酸晶体、放入烧杯或锥形瓶中、加蒸馏水使之溶解。然后将此溶液倒入一只滴瓶中,标签注明甲液。再配制乙淀(氯水或漂白粉溶液)。
① 氯水的配制方法:将一角匙高锰酸钾晶体加入烧瓶中,然后再向烧瓶中加入浓盐酸,将烧瓶塞和导管连接好,固定在铁架台的石棉网上,用酒精灯加热。导管导入装有蒸馏水的锥形瓶中,片刻后将锥瓶中新制成的氯水装入乙滴瓶中。
② 漂白粉溶液的配制:如果没有条件准备一套制氯水的装置,就可以用漂白粉溶液代替氯水。配制漂白粉溶液的方法比较简单。用角匙将漂白粉加入到烧杯中,然后加蒸馏水溶解。漂白粉的溶解度较小,因此配制的溶液有些浑浊。将此液倒入乙滴瓶中即可。
这样,消字灵就制成了。去字迹时,先用甲液滴在字迹上,然后再将乙液滴上一滴,字迹会立即消失。注意晾干后再将修改的字迹写上去。
5、柳橙汁变可乐,可乐变柳橙汁
(1)步骤
1. 加1g的重铬酸钾和100mL的水于锥形瓶中,如图一所示。
2. 滴加0.5mL 35%的双氧水,如图二所示。
3. 摇荡一下,观察变化。
4. 五分钟后再观察一次,注意与先前有何不同,如图三所示。
5. 再过五分钟后再观察一次,注意与先前有何不同,如图四所示。
2)原理和概念
以重铬酸钾当催化剂,与双氧水反应时,会产生氧气及黑褐色的的中间产物,经过10分钟后,黑褐色的中间产物会消失,表示双氧水的分解反应停止了。
K2Cr2O7+ 2H2O2 → K2Cr2O9+ 2H2O(反应速率慢,速率决定步骤)
(橘黄色) (黑褐色)
K2Cr2O9 → K2Cr2O7 + O2 (反应速率快)
总反应:2 H2O2 (aq) → O2 (g) + 2H2O (l)
(3)实验说明
1.当改变双氧水的浓度,分别以3%、6%和20%试之,则反应完全所需的时间与浓度之间并无太大的关系,均在10分钟左右即可恢复为原来的橘黄色。
2.中间产物K2Cr2O9为黑褐色,在此实验中重铬酸钾做催化剂用,故最后会恢复为原来的颜色。
6.纸上火龙
这是一个有趣的实验。当你用毛笔点上一些透明液体,然后在过滤纸上写上字后,在纸上一点起火,那你刚才写上字的地方,就会就一条小火龙般,燃起一条火路。现在我会将其原理及实验步骤列出来。
(1)实验原理:
产生火路的原因,主要因为那些透明液体。透明液体其实是KNO3,KNO3本身会分解成为KNO2及O2:2KNO3 (aq) = 2KNO2 (aq) + O2 (g)。因为O2能够助燃,所以遇到火时,有KNO3写过的地方就会在O2帮助之下燃起一条小火路。
(2)药品及设备:
KNO3 (s),过滤纸,毛笔,烧杯,玻璃棒,刮匙,拜神用的香,火柴
(3)实验步骤:
1.首先将约10g的KNO3(s)溶解于100 ml的水中,用玻璃棒搅拌直至KNO3 (s)不再溶解(也就是制一杯KNO3的饱和溶液)。
2.用毛笔沾上这些溶液,然后在过滤纸上写上字。
3.把过滤纸放在空气流通的地方,直至纸上的溶液干透为止(大约五至十分钟)。
4.将一枝已燃起了的香,压穿已有干透字迹的过滤纸中。当点燃起字迹后,火头应很快沿字迹燃烧。
(4)注意事项:
1. 做此实验时,由于有大量的烟放出,所以必须保持空气流通。
2. 用大张的过滤纸及用最小号的毛笔将会有较佳的效果。
3. 在风干过滤纸时,可用吹风机代为吹干。
7、自制指示剂
(1)实验原理
许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里显示不同的颜色,可以作为酸碱指示剂。
(2)实验用品
试管、量筒、玻璃棒、研钵、胶头滴管、点滴板、漏斗、纱布。
花瓣(如牵牛花)、植物叶子(如紫甘蓝)、萝卜(如胡萝卜、北京心里美萝卜)、酒精溶液(乙醇与水的体积比为1∶1)、稀盐酸、稀NaOH溶液。
(3)实验步骤
1. 取一些花瓣、植物叶子、萝卜等,分别在研钵中捣烂后,各加入5 mL酒精溶液,搅拌。再分别用4层纱布过滤,所得滤液分别是花瓣色素、植物叶子色素和萝卜色素等的酒精溶液,将它们分装在3支试管中。
2. 在白色点滴板的孔穴中分别滴入一些稀盐酸、稀NaOH溶液、蒸馏水,然后各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。观察现象。
3. 用植物叶子色素的酒精溶液、萝卜色素的酒精溶液等代替花瓣色素的酒精溶液做上述实验,观察现象。
8.可燃的“胶冻”
(1)原理
酒精与水可以任意比混溶,醋酸钙只溶于水而不溶于酒精。当饱和醋酸钙溶液注入酒精中时,饱和溶液中的水溶解于酒精中,致使醋酸钙从酒精溶液中析出,呈半固态的凝胶状物质——“胶冻”,酒精充填其中。点燃胶状物时,酒精便燃烧起来。
(2)用品
药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、蒸发皿、火柴。
酒精(质量分数95%以上)、醋酸钙、蒸馏水。
(3)步骤
1. 在烧杯中加入20 mL蒸馏水,再加入适量醋酸钙,制备醋酸钙饱和溶液。
2. 在大烧杯中加入80 mL酒精,再慢慢加入15 mL饱和醋酸钙溶液,用玻璃棒不断搅拌,烧杯中的物质开始时出现浑浊,继而变稠并不再流动,最后成为凝胶状。
3. 取出胶冻,捏成球状,放在蒸发皿中点燃。胶冻立即着火,并发出蓝色火焰。
9、空杯生
空的杯子里冒出白烟??
实验:两只洁净干燥的玻璃杯,一只滴入几滴浓盐酸,一只滴入几滴浓氨水,转动杯子是液滴沾湿杯壁,随即用玻璃片盖上,把浓盐酸的杯子倒置在浓氨水的杯子上,抽去玻璃片,逐渐便能看到满杯白烟。
10、雪球燃烧
雪球也能燃烧??
燃烧的当然不是真正的雪球,而是把醋酸钙溶液放到酒精中析出的醋酸钙就象白雪一样,制成球状,点燃即燃烧。
实验:20毫升水加7克醋酸钙,制成饱和醋酸钙溶液,加到100毫升95%的酒精中,边加边搅拌,就析出象雪一样的固体。
11、魔棒点灯
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?
实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
12、不怕火烧的手帕
通常把手帕放在火上,布就会燃烧起来,这是大家都知道的事实。假如把手帕放在化学药品里浸过,就不会烧着了。
方法是:杯子里放酒精二分,加清水一分,充分混合。然后取一块手帕,浸入这个溶液里。浸透以后,拿出来绕在一支木棒上,点火燃烧。你会看到手帕燃烧的很盛,好象这块手帕立刻就要烧成灰似的。但等到火焰减小的时候,迅速摇动木棒,使火熄灭。再细看手帕,竟然毫无损伤,就连一点焦斑也没有。
这是因为酒精虽然是容易燃烧的物质,但水是不能燃烧的,当酒精快要烧完的时候,手帕上的水蒸发出去还不很多,仍有大量的水存在着,所以手帕就燃不着了。
13.火山爆发
(1)原理
在这个示范实验中,至少牵涉到三个反应,分别是:
(1)乙醇燃烧C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O
(2)蔗糖被氯酸钾氧化C12H22O1+8KClO3→12CO2+11H20+8KCl
(3)蔗糖脱水C12H22O11→12C+11H20
而这三个反应皆是放热反应,所放出的热可引发下一个反应的发生。
(2)试剂和仪器:
1.氯酸钾(KClO3)2g;2.蔗糖(C12H22O11)10g;3.药用酒精少许;4.研钵一个。
5.表玻璃;6.滴管一支;7.刮勺支一支;8.火柴一盒。
(3)步骤:
1.将2克氯酸钾和10克蔗糖,放入研钵中将之研磨均匀(两种固体最好要混合均匀,所得到的结果才会漂亮),将所得的混合物放置表玻璃中,并堆成像蛋糕状,如图一所示。
2.用滴管滴加药用酒精于整个混合物之上,并呈现湿湿的状态,但不可太湿。
3.于混合物上点火,观察所产生的变化。(一开始有蓝紫色的火焰,接着有焦黑状固体产生),如图二及图三所示。
(4)注意事项:
1.两种固体最好要混合均匀,所得到的结果才会漂亮。
2.实验时要小心,不要碰到手。并且表玻璃不要喷到水,以免破裂。
3.氯酸钾最好不要放置于空气中超过1小时。
二、流程
1.学生可以自行组队(2-3人)报名参加,老师根据情况筛选。学生可以提前自行挑选参
加的魔术或做自己喜欢的与化学相关的魔术,并报给负责老师。确定要做的魔术后,学生查阅
资料,自行寻找相关仪器以及药品,向老师列出清单,让老师准备。
2.学生组队自行进行魔术练习,魔术成功后再进行演示,并说明相关原理、魔术成功的关
键等。老师进行评分