『这不科学啊』7月/8月精彩实验回顾

文摘   科学   2024-09-20 18:00   福建  



这/不/科/学/啊

精彩实验回顾

2024年7月-8月



新学期,新气象!

重新回归校园生活,大家都进入状态了吗?

『这不科学啊』的实验也会继续陪伴大家

不过在此之前,

暑假发布的视频大家都看过了吗?

接下来就和胖尼一起查漏补缺吧——



01

铁丝燃烧放大100倍

『课本实验放大系列重磅上新,第一期就无比震撼!当燃烧的铁丝变成钢缆,它是否还能像课本上那样被成功点燃呢?



实验原理


在空气中加热细铁丝时,铁丝红热,不能燃烧;但在氧气中点燃细铁丝可发生剧烈燃烧,火星四射。铁与氧气反应生成黑色的四氧化三铁固体。


铁丝在空气中不能燃烧,却可以在氧气中燃烧。这说明氧气的化学性质比较活泼,同时也说明,物质在空气中燃烧,实际上是与其中的氧气发生反应,由于空气中的氧气含量相对较低,在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。


知识拓展


钢铁是使用最多的金属材料,生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳量为2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%-2%。


因此,在铁丝与氧气反应的同时,其中的杂质碳也在氧气中燃烧反应生成二氧化碳气体。二氧化碳气体使得气体体积迅速膨胀,挤压空气中的四氧化三铁及其它杂质产物,从而造成了火星四射的实验现象。



02

滚灯

在家也能把废弃凉席“爆改”成巧夺天工的滚灯?随意翻滚而烛火不灭,又一次被古人的智慧惊艳到了!



实验原理


滚灯中能让蜡烛始终保持竖直向上的“黑科技”装置叫常平架,也叫万向架。它由多个可转动且相互连接的圆环或支架组成,不管外面的灯笼倾斜还是翻滚,常平架的几个轴就会相应调整角度,使蜡烛保持重力方向上的稳定,维持蜡烛竖直向上。


它也是现代陀螺仪装置中的重要组成部分,在惯性导航系统、便携性摄影设备的平衡和航天器推进中都有广泛的应用。


知识拓展


滚灯是一种流传广泛的民间舞蹈表现形式,各地表演形式不尽相同,按其流传地区分,有浙江滚灯、奉贤滚灯、青海滚灯、松滋滚灯、海盐滚灯等种类。“掷烛腾空稳,推球滚地轻”,南宋时滚灯就已流行。


经中华人民共和国国务院批准,余杭滚灯、海盐滚灯、奉贤滚灯先后列入国家级非物质文化遗产名录。



03

银针试毒

银针试毒是许多古装剧中常用的检验毒物的方法,然而古代“一扎便知”的验毒大法,放到现代也行得通吗?这种检测方法真的有科学理论依据吗?



实验原理


古人用银针试的“毒”基本上是砒霜,即三氧化二砷。古代提炼技术落后,砒霜中含有少量硫杂质。正是这些硫杂质与银发生氧化还原反应,生成了黑色的硫化银。


一般情况下,硫、硒等物质都能跟银发生氧化还原反应,从而使银变黑。含硫的物质中,有一部分是有毒的,如亚硫酸钠,但有毒的蘑菇等就不能被银针检出。相反地,含硫却无毒的硫磺皂、鸡蛋黄反而会使银针变黑。


知识拓展


银饰经过长时间佩戴也会变黑,大部分也是因为银与硫反应生成黑色的硫化银。


这里的硫一方面来源于空气中的硫化氢等含硫气体;另一方面,人体汗液中含有的硫、氯等物质,以及日常生活中接触到的化学物质,也可能与银发生反应,导致银首饰变黑。



04

沙子烧玻璃

粗糙的沙子竟然可以烧成透明的玻璃?这样的“合成”是否只能在游戏中实现,如果换到现实世界又会发生什么改变呢?



实验原理


玻璃是一种无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另加入少量辅助原料制成,其主要成分为二氧化硅和其他氧化物。


普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐。烧制玻璃时,一般用石英砂来提供二氧化硅,其他配料来降低熔点或改善玻璃性质。


知识拓展


玻璃的制造工艺最初并不是很精湛,人们很难清除原料中的亚铁离子等杂质离子,因此制出的玻璃都显绿色


后来,人们通过化学和物理脱色技术消除了玻璃中的杂质离子,使玻璃脱色,就有了无色透明的玻璃化学脱色,一般是借助脱色剂的氧化作用,使玻璃中着色能力强的物质变成着色能力弱的物质,而物理脱色,一般是往玻璃中加入一定数量的能产生互补色的着色剂。


同样的道理,无色的玻璃也可以通过加入各种化合物,制成五彩缤纷的彩色玻璃。比如,炼钢工人戴的蓝眼镜,就是在玻璃里加入氧化钴制成的;紫色玻璃中含有二氧化锰;而著名的金红玻璃,一般是用金的化合物作为染料做成的。



05

超级“水火箭”

“水火箭”是许多同学对于航天发射的启蒙实验,这次米吴把水火箭的体量升级到25升,发射的过程简直太震撼了!



实验原理


由于液氮的密度比水小,在水桶倒转的瞬间,液氮会迅速上浮,期间充分与水接触并进行热交换,从而大量汽化.


液氮汽化后体积会增大700多倍,因此在瓶内外气压差的作用下,水流从瓶口快速喷射,“水火箭”就因反冲作用而升空啦~


知识拓展


9月11日,我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭,在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验,标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得重大突破,为将来实现大运力、低成本、高频次、可重复使用的航天发射迈出了关键性的一步。


2024年初,朱雀三号已完成方案阶段转初样阶段工作,全面开展初样阶段各系统产品研制,计划于2025年实施首飞,2026年实现一子级回收复用,力争在未来3年内助力中国商业航天实现大运力、低成本、可重复使用运载火箭技术的根本性突破。



7-8月的精彩实验就先盘点到这啦~

你还想看到哪些课本实验被放大呢?

欢迎在文末留言区谈谈你的想法

或者把你最希望看到的科学实验告诉我们吧~




以上科学实验均在专业指导下完成

具有一定安全风险,严禁模仿!


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