书城教材教辅课外实验活动指南(有趣的课外活动)
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第24章 综合小实验(3)

每当空气中的湿度增大到一定程度时,蓝色的CoCl2就会吸水转变成玫瑰色的CoCl2·6H2O,气候图片上蔚蓝色的天空也就变成粉红色了,它警告我们,空气中的湿度增大了,或者说,可能要下雨。等到天气变晴,空气中的湿度减少了,我们又能看到茫茫的大草原上无边无际的蓝天了。

知识延伸:

只要肯动脑筋,多动手,身边的很多问题都可以用我们已经学过的知识来解决!

自制晴雨计

操作难度:★★

实验方法:

天气的变化与大气压的变化有着密切的关系。一般情况下,气压稳定且缓缓上升时,说明天气要转晴。反之如果气压持续下降,就意味着天气从晴朗向阴雨转变。我们自己制作一个简易的气压计,就可以预测天气的晴雨变化,所以给这个仪器起名叫做晴雨计。

取一个墨水瓶(其他瓶子也可),一根长20厘米的细玻璃管,一块硬纸板或是一块木板,一个软木塞(塞在玻璃瓶上用),食用油少许,两根质量好的皮筋。

将玻璃管两端的断口处,用细砂纸打磨,也可以用小钢挫把断口处磨光滑。为的是防止割破手指。

向玻璃管内滴入一滴食用油,然后将玻璃管插入软木塞,再将软木塞紧紧地塞入墨水瓶中。

在一张白纸上,画出14厘米的刻度,刻度可以按直尺或三角板上的刻度画(包括厘米和毫米线)。将画好刻度的白纸贴在木板或是硬纸卡上。

将皮筋分别在细玻璃管的两端缠一圈,然后再固定在木板上或是硬纸卡上,这样晴雨计就制好了。

知识延伸:

当外界的大气压升高时,瓶内气压小于外界大气压强,玻璃管内的油会下移;当外界大气压强下降时,瓶内气压大于外界的大气压强,油滴会上移。根据油滴上下移动的位置,即可以了解大气压强的变化,做出天气将要变阴还是转晴的判断。

注意:

l.晴雨计要放在温度比较稳定的地方(如地下室)。否则,温度的变化,会影响气压的变化,使观测不准确。

2.为了减少墨水瓶内空气热胀冷缩的影响,可在瓶中先加人适量的水,使瓶内只留下少量的空气。

3.软木塞与玻璃管、墨水瓶口之间要密封,不应有漏气的地方,可以用火漆或是石腊密封,也可以将我们平时照明用的蜡烛熔化后滴在需要密封处。

4.可以反复观察天气的变化与晴雨计的变化情况,必要时,可以做一下记录。

卫生球“再生”

操作难度:★★

实验方法:

取一支大试管,注入10毫升酒精,用热水温热。然后往温热的酒精里加卫生球粉末,直到粉末不能再溶解为止。这个溶液叫“饱和溶液”。把试管放在盛有热水的烧杯中,并且用温度计测量此水温,如果水温始终保持不变(加热使其保持恒温),就可以进行实验。另取一个卫生球,将其去掉火柴头大的一块,用线系好,悬入已经制好的饱和溶液里。过一段时间取出卫生球。这样,原先去掉的部分就会自动地补上了。

知识延伸:

为什么去掉的部分会“再生”出来呢?因为固体物质放入溶剂中,溶解了的分子或离子,在溶液中不断地运动着,当它们和固体表面碰撞时,就有停留在表面上的可能,形成与溶解相反的过程——淀积过程。溶液的浓度越大淀积的作用越显著。固体在饱和溶液中,在单位时间内溶解到溶液里去的分子或离子数,和淀积到表面上的分子或离子数相等。因此,悬在饱和溶液中的卫生球,就处在不断的溶解和淀积过程中,外形逐渐变得圆滑,卫生球去掉的部分就像是被补上了一样。

隐显墨水

操作难度:★★

实验方法:

如果你想要用一种最简单的方法写一封“密信”,你最好使用氯化钴制成的隐显墨水。

先配一小瓶0.1M氯化钴溶液,然后用蘸水钢笔或毛笔在吸水性较好的白纸上写好“密信”。氯化钴的稀溶液是浅粉红色的,所以把0.1M氯化钴溶液写在纸上,等纸干了以后,几乎看不出纸上有什么颜色。

现在你就可以把这封“密信”寄给你的朋友了,当然信封不能用隐显墨水写,你还是用蓝墨水写为好,否则这封信就寄不到了。

你的朋友收到信后,根据你们事先约定的方法,把信纸拿出来,放在火炉上烘烤,或者把信纸放在酒精灯火焰上微热一下,信纸上的CoCl2·6H2O即脱水变成蓝色的CoCl2,上面就显出蓝色的“密信”。

你的朋友在看完信以后,只要往信纸上喷一点水雾,信纸上的蓝字又会消失,仍然可以使信的内容保密起来。

知识延伸:

其实这是利用了氯化钴溶液的化学性质,并没有什么神秘的!

除去墨水痕迹

操作难度:★★

实验方法:

如果你不小心将红、蓝墨水,红、蓝色圆珠笔油或盖图章用的红、蓝色印油沾在衣服上,是很难用肥皂或洗衣粉洗净的。这时可以用酸性高锰酸钾溶液除去这一类污迹。

高锰酸钾是家庭中常用的消毒剂,很容易从药店里买到。用时须把它配成0.1M溶液(重量百分浓度约为2%),还要在溶液里加硫酸,这样便配成了酸性高锰酸钾溶液(每10毫升高锰酸钾溶液加几滴浓硫酸)。然后把酸性高锰酸钾溶液滴在污迹处,红蓝墨水等污迹就会消失。

为什么高锰酸钾溶液能褪色呢?因为红、蓝墨水,印油和圆珠笔油都是用染料配成的,而红、蓝色染料都是有机化合物,容易被高锰酸钾氧化,变成无色的物质。

在红、蓝墨水等污迹消失以后,上面会留下过剩的高锰酸钾溶液,它是紫色的。如果不把它除掉,则会在衣服上造成新的污迹。除去高锰酸钾的办法是在上面滴几滴3%过氧化氢溶液(可用医用的双氧水),它具有还原性,能把紫色的高锰酸钾还原为无色的硫酸锰:

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O

最后,在衣服上的污迹被除去以后,还要用清水把衣服洗一下,以除去衣服上残留的化学药品。

知识延伸:

这个方法也可以用来除去纸上的红、蓝墨水等污迹,但不适合于除去衣服上和纸上的蓝黑墨水的污迹。因为蓝黑墨水的污迹中除了含有蓝色染料以外,还有三价铁盐,它不能与高锰酸钾发生反应,而要用亚硫酸钠等具有还原性的物质把它除去。

自制酸奶

操作难度:★★★

实验方法:

吃过酸奶的人都知道,芬芳扑鼻的酸奶不仅味道甜美,营养又十分丰富,很容易被消化吸收,是男女老幼都喜爱的营养食品。

我们自己能不能做酸奶呢?能!方法也很简单,你可以试一试。

1.用鲜奶做酸奶。

把一瓶(250克)鲜奶放入小奶锅,加入一两匙白糖,煮开以后,盖上锅盖,凉到35℃左右(即不烫手),把这温奶倒入一个预先准备好的、并用开水烫洗过的、洁净带盖的容器(饮水杯、茶杯、茶缸、罐头瓶等)里。

然后加入两三匙买来的酸奶作为菌种,而且搅匀后盖严实。用毛巾或棉絮把容器包起来,放在30℃的环境中(暖气片旁边或炉灶旁边)发酵。一般情况下发酵8个小时,奶汁便凝固并产生酸香味。这时候酸奶就做成了。你可以把它放进冰箱或冷水中冷却,吃起来就更加可口了。

2.用奶粉做酸奶。

在缺少鲜奶的地方,也可以用奶粉来做酸奶。取一两全脂奶粉,加24克白糖,用500克水调成甜奶汁。煮开以后,取下奶锅,盖上盖,凉到不烫手的时候,就可以倒入准备好的容器里,加入两三匙酸奶作为菌种。发酵时间也是8小时左右。

用含糖的速溶全脂奶粉做酸奶,奶粉用量要多一些,糖量要少一些,其他过程完全一样。

请你注意:不管是用哪种方法做酸奶,自制的酸奶也可以当作菌种。不过连续使用两三次后,就需要换用买来的酸奶作菌种了。

为什么要换用菌种呢?因为买来的酸奶里加进了人工培养的“保加利亚乳酸细菌”的纯菌种。这种菌在奶里生长繁殖的时候,能够把奶里的乳糖变成乳酸而使奶产生酸味;它还能够把奶里的蛋白质分解成各种氨基酸而使奶产生芬芳滋味,从而提高了奶的营养价值。这样,做成的酸奶里就繁殖了大量的乳酸细菌,可以用来当作菌种。但是在自制酸奶的过程中,由于消毒灭菌不严格,难免带进杂菌。经过一次又一次接种,杂菌量会不断增加,所以为了保证自制酸奶的质量,必须换用纯菌种。

知识延伸:

据说酸奶最早起源于保加利亚。过去保加利亚有许多游牧的色雷斯人,他们常常把灌满羊奶的皮囊背在身上。由于体温的作用,奶常常变成为豆腐脑状。如果把少量发酸的奶倒入煮过的奶中,它就会“传染”给新鲜的奶,使煮过的奶也全部变酸。

开始,人们都不敢喝这些酸奶。后来,胆大的人尝了尝,发现酸奶不但能喝,而且味道还不错。于是他们就不断地寻找加工酸奶的新方法:有的在奶中加酸面包,有的在奶中加带酸味的野生植物使奶变酸。这就是最早人工制造的酸奶。

1784年,有两个土耳其人把保加利亚的酸奶传到美国,后来又传到欧洲。但是因为酸味太浓,甜味不足,所以长期没受到人们的重视。

20世纪初,俄国科学家伊·缅奇尼科夫在研究人类长寿问题时发现:人的大肠内非常适合腐败细菌的生存,而腐败细菌正是造成人类早衰、减寿的重要原因。为了对付这种细菌,他曾调查过许多国家老人的长寿情况。在保加利亚,他发现每1000名死者中就有4名百岁上的老人。而他们生前都喜爱吃酸奶。后来,他在保加利亚的酸奶中发现一种细菌,它能有效地消灭大肠内的腐败细菌。他就把这种细菌叫做“保加利亚乳酸细菌”。

西班牙商人伊萨克·卡拉索知道了这个秘密以后,就设法从保加利亚和德国巴斯德学院买来了菌种,开始生产酸奶。并且还作为长寿药在药房出售。

第二次世界大战爆发以后,卡拉索又在美国建立了一家酸奶厂,开始把酸奶作为食品公开出售。因为酸奶的味道酸甜可口,爱吃的人越来越多,渐渐成了一种大众化食品了。

我国公元6世纪出版的古农书《齐民要术》中,也详细记载了用羊奶或牛奶制酸奶的方法。并且已经认识到用酸奶接种鲜奶即可制成,这和今天我们用的方法很相像。当时还认识到温度对制酸奶是个很重要的因素。只不过后来没有进一步研究推广。

米饭变甜酒

操作难度:★★★

实验方法:

你尝过米酒吗?你可以做一点甜米酒尝尝。

先蒸饭。最好用糯米(北方叫江米),如果没有糯米,也可以用粳米或小站米。把两斤糯米淘洗干净,用温水浸泡七八个小时,把泡软的米用清水漂洗几次(但不要用力搓)。然后捞出来,松散地铺在蒸锅的屉布上(就像蒸馒头一样),蒸半小时就熟了。这时候,把米饭放在一个干净的大盆里,用筷子把米饭挑松,晾凉。注意米饭不能结成团。如果太粘,可以适当洒点冷开水,再用筷子挑松。当米饭温度降到30℃左右的时候(即不烫手时),就可以拌酒药了。

副食品店里可以买到酒药。酒药是利用微生物学的方法从根霉菌中糖化能力最强的挑出来单独培养,再加上单独培养的酵母菌而制成的效力最强的纯种曲。买来的酒药,有的是装在小塑料袋中的粉末,有的是用大米压成的小块。如果是粉末,只要按说明使用就行;如果是小块,需要放在面板上轻轻地压碎,再用擀面棍擀成粉末。

把凉米饭从盆里移到事先准备好的一个干净的搪瓷盆或瓦盆里。这时候,铺一层米饭,撒一层酒药粉,再铺一层米饭,再撒一层酒药粉,直到将米饭拌完。接着用筷子把米饭按实一点,并在饭盆中央用筷子捅一个小坑。

然后,将预先留出来的四分之一的酒药粉,用一杯温开水把它搅匀,一边搅拌一边均匀在泼在米面。最后,把饭盆盖上盖,包裹起来放在温暖的地方进行发酵。

发酵的关键是适宜的温度。制酒的工人有句谚语叫做“人盖被子酒盖被,人盖毯子酒盖毛巾”。也就是说,冬天入睡觉要盖棉被,做米酒的饭盆也要包上棉絮。放在温暖的地方,两三天以后,在饭盆外面就可以闻到一股酒香味,米饭就变成甜酒了。夏天做甜米酒,发酵时间会缩短。

另外,所使用的用具,包括蒸饭锅、屉布、饭盆、筷子、面板、茶杯等,都必须干净,不要残留有盐、碱、酸、油类等物质。