化学趣味实验之在家里做纸的趣味实验

发布时间:2018-08-02 18:28:10

题目 在家里做纸的趣味实验

原料 1 张打印纸、几张餐巾纸、1 页废报纸、市售医用碘酒、市售医用双氧水、白醋

仪器设备 打火机、酒精灯(如没有酒精灯可用蜡烛或打火机替代)、剪刀、铝片(如铝箔或易拉罐上 剪下的铝合金片等均可)镊子、数支小试管、木夹、滴管

原理 实验 1——简易、方便、有趣的纸的干镏实验

主要成分是纤维素的木材可以干镏。纸的主要成分也是纤维素,纤维素是高分子化合物,其中富含
碳元素。平时烧纸,纸里的碳元素会变成二氧化碳气体。但纸隔绝空气烧烤时没有氧气助燃时也会
发生木材干镏的类似反应。纸中部分碳元素就变成黑炭了,还能产生淡黄的油状物和能燃烧的气体
产物。

实验 2——纸变碳后能作催化剂

双氧水放久了会慢慢分解并放出氧气,这个变化很慢,但一旦放入黑碳等物质,就会大大加快双氧 水的分解。这里纸变成的黑碳起了催化剂的作用。

实验 3——母子焰实验

沪教版(见图)等初三化学教材上有蜡烛母子焰实验,如
改用纸片来做,则更方便,成功率更高,也更有趣。
纸燃烧当氧气不足时,会产生 CO 等能燃烧的气体,当引
燃纸圈的一端时,上口冒出浓烈白烟,在另一端引燃气体
可产生子焰,该实验子火焰的引燃要比蜡烛燃烧引燃子火
焰方便、容易得多。且母火焰、子火焰都明显要比蜡烛的
母、子焰大,故实验可见度大,观看效果佳。另外,该改

进实验的损耗物仅仅是 1/4 张的 A4 纸,在子火焰被点燃后,几乎没有刺激性气味的气体产生,故 实验相对较绿色。

实验 4——白纸反复多变色

各种纸张的主要成份是纤维素,纤维素浸水后遇到碘是不会变色的,但普通打印纸或用于书写的纸 张通常会涂上一层淀粉浆,正是这个淀粉浆遇碘引起了颜色变化。即淀粉液遇到碘水或碘酒是会变 出蓝色的!但这蓝色物质在加热后会不稳定而分解,而冷却后通常又会恢复蓝色。
火柴头燃烧后会产生 SO2 气体,SO2 会和 I2 发生如下反应而使蓝色又完全退尽。
I2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 +2HI

双氧水有氧化性,酸性条件下会发生如下反应,又生成了单质碘,故水溶液再次渐渐变成蓝色。
4HI + 2H2O2 = 4H2O + I2 (酸性条件)

如果继续做下去,再加些纯碱或洗衣粉,则蓝色还会褪尽(碱性条件下,碘发生歧化反应生成碘离子 和碘酸根离子)

3I2 + 6OH- = IO3- + 5I- + 3H2O

实验 5——不一样的纸变出不一样的颜色

餐巾纸通常不含淀粉,故遇碘不会变黑、变蓝。

打印纸通常含淀粉,但遇碘后变出什么颜色与其含水量有关,很干燥时为棕色或深棕色,有些潮的纸 (江南地区大多如此)变黑,加些液态水可变蓝。

在干燥的北方,打印纸通常较干燥,滴加碘酒后 2 分钟常无黑色出现,这时将纸靠近嘴边,用嘴哈 上几口水汽,棕黄色即刻变成黑色。

实验 6——使颜色在纸上漂移、搬家

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碘酒液中有酒精,碘酒滴在滤纸上,就会依靠纸的纤维向四周渗透,等酒精慢慢挥发干后,留下的 棕黄色的圆就不动了。

这时如再在棕黄色的圆中心滴加无色的酒精,酒精的扩散、渗透又把碘向外搬移了。最后就变成了 一个中心颜色浅、外环颜色深的圈圈啦。

操作步骤 实验 1——简易、方便、有趣的纸的干镏实验

从废报纸上撕下一条长约 25 厘米、宽约 2.5 厘米的纸条,从纸条的一端仔细裹卷起来,最后卷成 一个高约 2.5 厘米的棒状纸柱。

用剪刀剪取一块边长约 4 厘米的正方形铝箔,将上述纸柱放在铝箔的一边,用铝箔把纸柱仔细裹 卷起来,卷成后用镊子将一端折叠一下,将口封死,另一端不封口。

点燃酒精灯,用镊子夹住上述铝卷封口的一端,将它放在火焰上烧烤。约十几秒后,铝卷不封口 的一端会冒出大量白烟。在酒精灯灯焰上引燃白烟,白烟被引燃形成一束明亮的火苗(见右图)。该 火苗可维持燃烧十多秒钟。

等铝卷冷却后,用手慢慢拆开铝卷,铝箔内的纸柱变成乌黑的炭棒了。而铝箔表面有少量浅黄色 的油状物。

用镊子夹起由纸柱变成的黑棒,再置于酒精灯火焰上,可发现黑棒能再次燃烧。 实验 2——纸变碳后能作催化剂

2 支小试管,各加入 2 滴管双氧水,在其中一支小试管中加少量上述实验 1 中留下的黑碳(纸干镏 后的产物,用刀切一小块加入即可)。振荡后观察、比较两小试管中的现象。
实验 3——母子焰实验

5×6mm 一片金属薄片(可从易拉罐上剪取),将金属薄片在钢笔杆上绕成一个金属圈,取 1/4 A4 纸或手掌大小一片报纸在铅笔杆上绕成一个纸圈。把纸圈一端插入到金属圈的一端中,插入 的深度约 23 厘米,手松开纸圈,纸圈自然撑开就被固定在金属圈的一端。
用镊子或木夹夹住金属圈的中部,使金属圈朝上,用打火机引燃纸圈的下端。片刻后金属圈上端 口就冒出浓浓的白烟(见图)。

用打火机再引燃白烟。在金属圈上、下两端就产生了两个火焰(见图),火焰大而明显。
熄火后等金属圈冷却至室温,展开该金属圈,可发现其表面也有少量浅黄色的油状物。
实验 4——白纸反复多变色

将打印纸撕下一小条,再仔细撕成指甲大小的碎片。

将白色碎纸片放入一支试管中,然后加水至浸没纸片,再用滴管加入 2 滴市售的碘酒,振荡试管。 振荡片刻后,白色纸及水溶液渐渐变成蓝色。

用木夹夹住该试管,用酒精灯加热试管底部。加热片刻后试管内的蓝色退尽。纸片又成洁白色。 冷却试管至室温,白色纸及水溶液又渐渐恢复成蓝色。

将试管中蓝色溶液倒入另一支试管待用。再取一根火柴,用小刀削下火柴头,将一个火柴头的碎 屑置于一支干燥的试管中,用酒精灯灯焰加热盛火柴头碎屑的试管,约十几秒就引燃了火柴头,试 管内产生了少些白烟。再塞上塞子冷却。

将上述试管中蓝色溶液倒入曾产生白烟现已冷却的试管中,略振荡试管。振荡后溶液的蓝色又完 全退尽。

在上述蓝色又完全退尽的溶液中滴 3 滴白醋和 2 滴管市售的双氧水,振荡试管。振荡片刻后,水

溶液再次渐渐变成蓝色。

实验 5——不一样的纸变出不一样的颜色

取一小片打印纸和一片餐巾纸(餐巾纸可叠成 24 层),在每张纸中央各滴加 23 滴市售碘酒。
刚滴加时两纸上都呈现棕黄色,这是碘酒的颜色。约 2 分钟后,打印纸上的颜色变成黑色,而餐巾

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纸上的颜色变成浅棕色(见图)。

取两小片相同的打印纸,将其中一张纸在酒精灯火焰上烘烤片刻(去掉些水份),冷却后在每张 纸中央各滴加 23 滴市售碘酒。刚滴加时两纸上都呈现棕黄色。约 2 分钟后,烘烤过的打印纸上 的颜色变成浅棕色,而没烘烤过的打印纸上的颜色变成黑色(见图)。

取操作中烘烤过的打印纸(纸上的颜色变成浅棕色的),朝浅棕色印迹的边缘滴加 12 滴水。
可发现无水涉及的浅棕色不变,渗有少些水的浅棕色变成蓝黑色,水多的地方,棕色变成深蓝色(见
图)。

实验 6——使颜色在纸上漂移、搬家

取一小张滤纸(或用叠成 4 层的餐巾纸替代)放在干净的桌面上。用滴管在纸中央滴加 12 滴碘酒, 静置几分钟。

几分钟后再用滴管在纸中央碘迹的中心滴加 12 滴酒精,再等几分钟。可重复滴酒精 23 次。 实验现象描述

实验 1——简易、方便、有趣的纸的干镏实验:

现象:将用铝卷包裹的纸卷放在火焰上烧烤,约十几秒后,铝卷不封口的

会冒出大量白烟。在酒精灯灯焰上引燃白烟,白烟被引燃形成一束明亮的

(见右图)。该火苗可维持燃烧十多秒钟。

铝卷冷却后,用手慢慢拆开铝卷,铝箔内的纸柱变成乌黑的炭棒了,

铝箔表面有少量浅黄色的油状物。
实验 2——纸变碳后能作催化剂

现象:放有黑碳的试管中,双氧水不断冒出气泡,而另一试管 的双氧水无任何变化(见图)。

实验 3——母子焰实验

现象:用镊子或木夹夹住金属圈的 中部,使金属圈朝上,用打火机引燃

纸圈的下端。片刻后金属圈上端口就冒出 浓浓的白烟(见图)。

用打火机再引燃白烟。在金属圈上、 下两端就产生了两个火焰(见图),火

焰大而明显。

熄火后等金属圈冷却至室温,展开 该金属圈,可发现其表面也有少量浅

黄色的油状物。

实验 4——白纸反复多变色

现象:滴加碘酒后,白色纸及水溶液渐渐变成蓝色。加热片刻后试

蓝色退尽,纸片又成洁白色。冷却试管至室温,白色纸及水溶液又渐渐恢

色。

将上述试管中蓝色溶液倒入火柴头燃烧后产生白烟现已冷却的试管 中,略振

荡试管。振荡后溶液的蓝色又完全退尽。

在上述蓝色又完全退尽的溶液中滴 2 滴管市售的双氧水,振荡试管。

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刻后,水溶液再次渐渐变成蓝色。

再加些纯碱或洗衣粉,则蓝色又会褪尽。
实验 5——不一样的纸变出不一样的颜色

现象:①约 1 分钟后,打印纸上的颜色变成黑色,而餐 巾纸上

的颜色变成浅棕色(见图)。

②刚滴加市售碘酒时两纸上都呈现棕黄色。约 2 分钟后,没烘烤过的打印纸上的颜色变成黑色, 而烘烤过的打印纸上的颜色变成浅棕色(见图)。

③朝浅棕色印迹的边缘滴加 12 滴水。可发现无水涉及的浅棕色不变,渗有少些水的浅棕色 变成蓝黑色,水多的地方,棕色变成深蓝色(见图)。

实验 6——使颜色在纸上漂移、搬家

现象:①碘酒滴在滤纸上呈棕黄色,开始时碘滴在滤纸上会向四周渐渐扩散,之后形成一个棕 黄色的圆。

②在棕黄色的圆中心滴加无色的酒精后,棕色圆 又渐渐变

大,且圆心的颜色变浅,而圆的四周颜色变成较深的棕 色(见图)。

实验结果 通过这一组自主创新设计的纸的趣味实验, 我们进一

步了解了纸的化学成份及其相关性质,从而激发并增强 了对化学

学科的兴趣。

注意事项及其他

本组实验的创新点和优点:

本组实验皆为自主创新设计的实验。实验的材料及所涉及试剂等用品都可以从生活中获得,取材方 便。另外该实验的可行性强,成功率高。各年级学生在家里都可方便地尝试本实验。这是本实验设 计的最明显的创新点。

本组实验趣味性强,且安全、无有毒物质产生,环境友好。

本实验意义:通过这一组纸的创新趣味实验,可帮助我们了解纸的化学成份及其相关性质,引发对 化学学科的兴趣。

化学趣味实验之在家里做纸的趣味实验

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