分享

【驼人科技教育】化学设备及探究问题

 三驾马车1966 2021-03-01

化学设备及探究问题

序号

名称

原理

危险程度

1

粘土变银

此项目工艺过程较简单,粘土调制好后,不需要美工基础,像橡皮泥可以任意捏制成形,经过600度烧制,变成各种银饰品。本实验参与性较强,人人可以制作,且无毒无害,互动性较好,突破了传统的加工理念,给人们以耳目一新的感觉。其中还包含了先进的纳米技术,从某种意义上,拓展了人们的传统思维,体现了化学的特点,展示了化学在日常生活中的重要性。

中。烧制过程温度较高,防止烫伤。

2

负氧离子空气净化空间

负氧离子及可使大脑皮层功能及脑力活动加强,工作睡眠质量得到改善,促进新陈代谢,增强免疫力,改变人类的生态环境。此外,可以通过利用有毒气体测定仪,定量地去告诉人们负氧离子对有害气体(苯、甲苯、甲醛、氡、氨等)及日常生活中的烟尘、烟雾的有效消除作用。

低。负氧离子对人体无害。

3

白磷发火

取一支试管,收集好一试管氧气倒扣在热水中白磷的上面,白磷小颗粒由于与氧气充分接触,燃烧起来,在下面一闪一闪的,大约能持续5-6秒。

高,燃烧有一定的剧烈。

4

水变雪

聚丙烯酸酯钠是一种吸水树脂,能把水变成一种白色蓬松的物质,看上去像雪一样。这种雪常用于电影业和室内装饰上。

低,防止误食。

5

法老之蛇(“硫氰酸汞分解”)

硫氰酸汞受热分解,部分产物燃烧

高。汞化合物有毒,反应产生的硫化汞、二氧化硫和氰气也有毒。没有通风橱和专业人士指导,切勿自行尝试!

6

火柴燃烧

火柴头包含红磷、硫和氯酸钾。擦火柴时产生的热量使红磷和硫燃烧、氯酸钾分解出氧气辅助燃烧。

低。使用不当,可能造成火灾

7

汞和铝锈

铝是高度活泼的金属,但是表面的氧化铝层阻止了它和空气中氧气完全反应。而汞会破坏这一保护层,使得铝迅速“生锈”。

中低。汞单质有毒,不可食用,需在空气流动通畅的地方实验,以免汞蒸汽中毒

8

铁棒除色

将除锈处理后的铁棒放入硫酸铜溶液中,铁单质比铜更加活泼,置换出来的铜形成漂亮的松散沉淀。溶液原本是蓝色的(水合铜离子颜色),随着反应进行,蓝色逐渐变淡。

低。铜溶液有毒,不可食用

9

水助燃

常温下镁与水其实就可以反应,但除非是镁粉,否则速度很慢。高温时二者会剧烈反应生成氧化镁和氢气。氢气继续燃烧,和燃烧的镁一起产生炫目的光影效果。

中。镁燃烧时高温,遇水剧烈反应可能溅出红热液态镁导致烫伤

10

丙酮泡沫

浅浅一层丙酮并不能真的把整块泡沫塑料“溶解”,实际上它只是溶解了聚苯乙烯的长链,让泡沫塑料里的大量空气逃逸出去。但是,长链交联的地方丙酮无能为力,所以碗底部还会剩下残存的聚苯乙烯。

低。丙酮有一定毒性和挥发性,应在通风处实验,勿饮用

11

血液和过氧化氢

血液中有高效的过氧化氢酶,能够催化过氧化氢分解为水和氧气,大量氧气形成泡沫效果

低。高浓度过氧化氢腐蚀性很强,但低浓度比较安全。没有其他威胁,除非你的血液来源有问题

12

大象牙膏

这个反应的核心和上期里的血液反应一样,是过氧化氢分解。30%过氧化氢和液体肥皂混合,加入一些食用色素,再加入碘化钾作为催化剂。少量的过氧化氢就可产生大量氧气,在肥皂作用下形成泡沫涌出

中。浓过氧化氢腐蚀性强,处理时请戴手套

13

灯泡中的的宇宙

这是一个闪光灯泡,内装锌丝和氧气,通电即点燃,只能使用一次。外面包有一层塑料膜以防万一灯泡破碎。在现代电子闪光灯出现之前它是主要的闪光道具,抵达满亮度所花时间更长,但燃烧时间也更长。

低。使用后灯泡会非常烫,不可立即用手碰

14

五光十“铯”

铯是活泼的碱金属,和水爆炸式反应生成氢气。高速摄影需要极强的光,光照产生的高温使得铯无法保持固态,因此实验采用安瓿来装液态铯。小锤击碎安瓿瞬间,铯液滴倾泻而出,在空中就和水蒸气、氧气反应留下尾迹,大块入水后产生爆炸式反应。

高。铯与水反应非常剧烈,注意防护

15

锌火

这种液体是二乙基锌。它是一种极易燃烧的有机锌化合物,接触氧气便自燃。真正的二乙基锌如此图所示是蓝色火焰,但是网上流传最广的视频/动图来自2008年诺丁汉大学,他们拍到了黄色的火焰——照他们自己的说法,这是钠污染所致。

高。能自燃的没几个好东西,何况是液态

16

火山炎魔

外层红色粉末是重铬酸铵,它不稳定,受热分解可以产生大量暗绿色灰烬(三氧化二铬)和明亮的红色火焰。

高。重铬酸铵和所有六价铬一样有毒、有刺激性。密闭容器中受热可能导致爆炸

17

铝溴之战

铝是极活泼的金属,因为表面致密氧化层而在空气中稳定,但会和很多其它氧化剂剧烈反应。溴就是其中之一。生成的三溴化铝溶于水的反应也会放热,可能导致爆炸。实验完的试管必须先冷却然后用轻柔的水流慢慢溶解,清洗后还要加入硫代硫酸钠溶液以还原任何残留的溴

高。溴有挥发性和腐蚀性,吸入有毒,需防护措施。反应剧烈且有喷溅,请务必从少量开始

18

爆炸式聚合

黑咖啡可不会变成这东西。杯中是对硝基苯胺和浓硫酸的混合物,加热后发生非常复杂的反应——事实上,我们还不完全清楚反应的详细过程。整个反应有时被称为“爆炸式聚合”。膨胀成这么大这么长是反应生成二氧化碳等气体的功劳。

中高。对硝基苯胺有毒,浓硫酸也有危险,反应还生成氮氧化物和硫氧化物气体

19

红与黑

这是“碘钟反应”的一个变种。实验中所用到的三种无色透明溶液(从前到后)分别加入了:1、可溶性淀粉和焦亚硫酸钠2、氯化汞3、碘酸钾

高。氯化汞毒性很强,吸入、皮肤接触或误食时均有较高风险,请勿在家尝试。

20

铜和硝酸

铜与浓硝酸反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水,生成的气体通入水中,随着气体生成停止并逐渐溶解,水倒吸进入反应瓶,最终形成淡蓝色的硝酸铜溶液

中,浓硝酸具有较强腐蚀性,推荐使用手套和护目镜。二氧化氮气体有毒,不过在该实验中大部分生成气体都会被水吸收。后半部分倒吸造成的“喷泉”现象有较小的造成烧瓶损坏的风险,如果在开放实验室中进行,应使用安全屏保护观众

21

锂树银花

这是金属锂燃烧的景象,燃烧过程中固态的金属锂不断熔化,并生成氧化锂。锂的焰色反应为红色,但当剧烈燃烧时火焰呈现一种“亮银色”的状态

中。任何时候都不能对火掉以轻心

22

小熊糖火山

试管中是加热到熔融状态的氯酸钾,氯酸钾发生热分解产生氧气,试管中的氧气和热足以点燃小熊软糖中的糖类等有机物。氧气促进燃烧,而燃烧产生的热量又进一步促进氯酸钾分解产生更多氧气,因此就产生了剧烈的燃烧反应

高。反应非常剧烈,尤其是超大号版本绝对不可以在无保护措施的情况下尝试。

23

金雨

这是硝酸铅与碘化钾发生的复分解反应,其中析出的金黄色结晶为碘化铅

高,处理铅盐时必须谨慎防护以防中毒

24

魔性之环

这是一个发生在平皿薄层上的B-Z反应(Belousov-Zhabotinsky反应)的例子。B-Z 反应是一种化学震荡反应,它最早在20世纪50年代被发现。反应体系会在两种状态之间不断进行周期性变化,平皿上的“波纹”也会不断变换。B-Z反应有多 种版本,上图中是它的一个常见版本,溴酸盐与丙二酸发生氧化还原反应,以铈盐及邻二氮菲亚铁离子(ferroin,在还原态为红色,氧化态为蓝色)作为催 化剂和反应指示剂

中低。反应本身并不剧烈,不过溴酸盐对人具有刺激性,配制反应溶液时依然要注意防护

25

水下花园

在硅酸钠的水溶液中加入一些金属盐类的结晶颗粒(例如铜盐、钴盐等),就可以观察到溶液中树枝状的结构逐渐“生长”的过程。投入的结晶颗粒逐渐溶解,释放出金属离子,而这些金属离子又会与硅酸钠形成难以溶解的硅酸盐结晶,沉积在最初的结晶颗粒之上。而且,各种过渡金属离子的硅酸盐还可以呈现不同的颜色,使花园更加美丽。

较低

26

氢化钠

这是氢化钠与水发生的反应,生成氢氧化钠和氢气,溶液中加入了酚酞作为指示剂,因此呈现紫红色

高。氢化钠的性质非常活泼,反应剧烈

27

碘铝反应

碘单质与金属铝的粉末混合,并加入少量水即可引发剧烈反应。主要反应式:2Al(s) + 3I2(s) → Al2I6(s),水在其中起到催化剂的作用。随着反应进行,碘单质也会升华形成紫色的碘蒸气

中高。反应剧烈,碘蒸气具有刺激性,应注意保护眼部,并在通风橱中进行。加水后反应可能需要稍等片刻才会开始,此时不要着急凑近查看

28

金色氧化锌

在加热至高温时,白色的氧化锌粉末会逐渐变成金黄色,在空气中冷却时颜色又会褪去。产生颜色的原因是高温下氧化锌晶体失去部分氧原子,从而形成晶格缺陷

中高。观察氧化锌变色需要将其加热到800℃左右,使用高温火焰需要格外当心

29

鲁米诺发光

鲁米诺(3-氨基邻苯二甲酰肼)是一种常用的发光化学试剂。在演示实验中,一般用双氧水和一种氢氧化物碱 (例如氢氧化钠)的溶液作为激发剂,并用含铁化合物催化过氧化氢分解。鲁米诺与氢氧化物反应生成了一个双负离子,这个离子又可以与过氧化氢分解产生的氧气反应,生成激发态的3-氨基邻苯二甲酸,当它回到基态时,就会发出蓝色的光

较低,需要留意氢氧化物和双氧水的腐蚀性

30

人造烟雾

在纸片的不同位置上事先分别滴上了浓盐酸和浓氨水,这两种东西都有极强的挥发性,而它们在空气中相遇也会形成氯化铵,营造出烟雾效果

较低,不过浓盐酸和浓氨水具有刺激性,需要注意通风,避免吸入

31

火球

边两个表面皿中的固体和液体分别是高锰酸钾与浓硫酸。在这里,浓硫酸表现出了它的“脱水性”,它与高锰酸钾固体反应,生成了七氧化二锰(高锰酐)。七氧化二锰是一种不稳定的强氧化物,当它接触到棉花时,可以与之反应并造成燃烧

中高,浓硫酸需要格外小心操作,注意防护并远离易燃物,需要在通风良好处进行。高锰酐具有腐蚀性、强氧化性和爆炸性,实验时应佩戴护目镜或面罩,并保证只进行少量混合。不要擅自增加反应物量或用其他有机物反应,因为反应可能会过于剧烈

32

聚合泡沫

较低,应注意避免吸入,避免接触皮肤和眼睛。聚氨酯泡沫本身是相当易燃的,因此很多商业产品都会预先加入阻燃剂

较低,应注意避免吸入,避免接触皮肤和眼睛。聚氨酯泡沫本身是相当易燃的,因此很多商业产品都会预先加入阻燃剂

33

会燃烧的干冰

条点燃后放在干冰当中,反应发出耀眼的强光

高。反应过程中,有火花溅出的可能,需要移除附近所有的可燃物,并使用防护隔板

34

红绿灯

瓶中的溶液加入了3种成分:氢氧化钠、D-葡萄糖和靛蓝胭脂红。靛蓝胭脂红是一种氧化还原指示剂,而同时它又有酸碱指示剂的作用,也就是说,在氧化还原反应和pH值的作用下,它可以变 幻出多种颜色。靛蓝胭脂红有三种颜色不同的氧化还原状态,在这个反应体系中,当振摇瓶子时,它会被空气中的氧气氧化,而在静置时又被葡萄糖还原,由此就造成了变色。如果在不同的pH环境中进行反应,颜色也会随之改变

低。在这里氢氧化钠起到调节pH的作用,不会用到很浓的溶液,葡萄糖和靛蓝胭脂红也比较安全

35

分层变色

试管下面橙色的部分是加入了一些硫酸的重铬酸钾溶液,上面透明的部分是乙醚,引发反应时在其中加入了一些双氧水。接下来,体系内会发生剧烈的反应,上面的有机层变成蓝色,并产生气体

中高。反应剧烈,需要戴好手套和护目镜,不要把试管装得太满

36

魔力神水会变色

这是一个碘离子和碘的相互转化实验。溶液中含有淀粉,当碘离子转化成碘的时候,淀粉就变成蓝色,当碘转化成碘离子的时候淀粉的蓝色就消失。这个过程可以反复进行,所以颜色就在蓝色和无色之间转化

低。

37

虚拟化学实验室

人们在生产生活过程中不可避免地要接触有毒有害的物质.废气,废液等有毒害物质对人类及社会造成的危害,逐步引起了人们的关注,但对有毒害物质的危害程度人们无法做到亲身的体验。     虚拟实验室的建立,可以通过软件的开发,电脑技术的运用,直观的告诉人们废气等有毒害物质对人体,对环境的危害,有效合理利用有毒害物质。软件的内容以爆炸实验,毒理性实验为主,以增强人们对有毒害物质的认识.


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多