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文:科学奶爸 | 视频:科学奶爸
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【今日任务】探索相似相溶的科学原理。
【问题分析】色素在油中呈滴状,但在水中却把水染成了绿色。初步分析,是油和水及色素三种物质在密度、分子极性等方面存在差异。我们通过实验来进一步观察分析吧。
【课程目标】培养孩子发现问题、分析问题、解决问题的能力。
实验所需材料
食用油200ml、泡腾片1片、食用色素2ml
清水50ml、水杯1只、滴管1个
实验操作步骤
1. 往杯中倒入约二分之一杯食用油。
2.继续往杯中倒入约四分之一杯清水,并且静置2分钟。
3.往油水混合物中滴入约10滴食用色素,并等待5分钟。
4.往杯中放入泡腾片,每次放半片,并观察杯中发生的现象。
现象及原理分析
通过实验我们发现,往油中倒入清水后,水沉入到杯底,油则浮在水面。滴入色素后,色素呈滴状沉入到油水分界面。静置一段时间后,色素开始溶于水。当把泡腾片放入杯中后,杯中产生大量气泡,色素开始在杯中翻滚,当气泡消失后,色素又慢慢从油中回落到水中。
水分子是极性分子,类似字母V,下尖端有负电荷,而两臂上端有正电荷。而植物油分子是非极性分子,没有正负电荷端之分。如果你把分子想象成人,极性分子只跟极性分子玩,非极性分子只跟非极性分子玩。水和油在一起时称为“不相溶”。由于色素是极性分子,所以水和色素“相溶”。色素在油中呈滴状,正是因为色素与油“不相溶”。由于色素密度比油大,所以色素可以沉入油层的底端。泡腾片遇水后,产生大量二氧化碳气体,气泡和被染色的水紧密结合在一起,浮到水油混合物表面。气泡破裂后,染色的水又在重力作用下沉入杯底。
实验注意事项
实验过程需大人全程陪伴,不能让孩子单独操作,确保安全。
免责申明:科学实验含一定的操作风险,请家长陪同孩子严格按照实验步骤操作并仔细留意本实验注意事项,实验过程中发生的任何安全事故,与魔力科学小实验公众号无关。
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