火山爆發(fā)時(shí),巖漿因?yàn)閴毫υ龃蠖蛎洠瑥幕鹕娇趪娪慷?,灰燼四處飛散。雖然這種破壞性的自然災(zāi)害令人害怕,但造就了許多壯麗的地質(zhì)景觀。
你們相信嗎?我們利用廚房里常見的材料,就能模擬火山爆發(fā),感受它的壯觀。
實(shí)驗(yàn)材料
小蘇打、白醋、火柴、圓柱形容器、橡皮泥或者超輕黏土、盤子、紅色食用色素,如圖1。
實(shí)驗(yàn)步驟
1.自制火山模型:用橡皮泥或者超輕黏土包裹圓柱形容器,并塑造成火山的形狀,如圖2?;鹕侥P偷耐庥^可以根據(jù)個(gè)人喜好來設(shè)計(jì)。
2.把制作好的火山模型放在盤子里,確保不會(huì)弄臟周圍的物件。
3.將適量的小蘇打倒入火山模型,填充“火山口”。注意一定不要過量,以免溢出。然后加入適量的紅色食用色素。
4.將白醋緩緩地倒入火山模型,注意控制速度。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
當(dāng)白醋和小蘇打接觸,我們可以看到紅色的液體從“火山口”冒出來,如同火山爆發(fā),“巖漿”和氣體沖出“火山口”,如圖3。
原理說一說
小蘇打即碳酸氫鈉,它與白醋發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳。二氧化碳是無色無味的氣體,跟固體和液體比起來,會(huì)占據(jù)更多空間,所以看起來體積膨脹數(shù)倍?;鹕侥P椭械男√K打充當(dāng)巖漿的角色,二氧化碳不斷積聚在“火山口”,最終形成火山爆發(fā)的效果。
我們將火山模型換成燒杯,重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),并用點(diǎn)燃的火柴檢驗(yàn)二氧化碳是否支持燃燒。我們發(fā)現(xiàn)二氧化碳的密度比空氣大,它沉入杯底,不支持燃燒——當(dāng)點(diǎn)燃的火柴靠近杯底,火焰越來越小,最后熄滅,如圖4。越靠近杯底,二氧化碳的濃度越高,火焰熄滅的速度越快。
拓展小課堂
除了這個(gè)實(shí)驗(yàn),膨脹實(shí)驗(yàn)還有很多。比如著名的“大象牙膏”實(shí)驗(yàn),就是利用雙氧水(過氧化氫)、高錳酸鉀和起泡劑完成的。高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、氧氣和二氧化錳,在二氧化錳的催化作用下,雙氧水分解生成氧氣。在這個(gè)過程中,因?yàn)殡p氧水快速分解生成大量的氧氣,使起泡劑產(chǎn)生大量的氣泡,氣泡膨脹,體積迅速增大,就出現(xiàn)了非常壯觀的膨脹現(xiàn)象。
親愛的同學(xué)們,你們可以在條件允許時(shí),在確保安全的情況下,自己做一做有趣的膨脹實(shí)驗(yàn)哦。