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第139期  总第5395期  2017年02月07日  星期二
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点水成“冰”
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2017-02-21 10:09:07

点水成“冰”

    有一年广东卫视春节联欢晚会中,来自中国台湾的魔术师丁建中表演了一系列让大家目瞪口呆的小魔术,其中,点水成“冰”的小魔术给小编留下了深刻的印象。为了掌握这一“技能”,小编多方探索,终于知道了其中的奥秘。今天,就跟着小编一起开启揭秘之旅吧!

实验目的

    通过亲自动手实验,体验点水成“冰”的乐趣;通过自主探索,找出点水成“冰”的原理,从而培养动手能力和自主学习能力。

准备材料

    醋酸钠(乙酸钠CH3COONa)小锅杯子蒸馏水搅拌棒

实验步骤

    1.在准备好的小锅中装200ml的蒸馏水,并放在燃气灶上小火加热,缓慢倒入醋酸钠使其溶于水中,直到无法溶解时关闭燃气灶,此时便形成了过饱和溶液,将其倒入事先准备好的杯子中。
    2.接下来可将制作好的过饱和溶液静置冷却到室温;亦可放入冰箱冷藏室进行冷却,直到杯子外壁出现白霜(切记是冷藏室,不是冷冻室)。
    3.取出冷却好的过饱和溶液,此时,用搅拌棒伸入溶液内轻轻摩擦一下杯壁,或搅动一下溶液,或向溶液内投入一粒醋酸钠晶体作为“籽晶”,顿时,溶液内会析出针状结晶,并迅速遍及整个杯子底部,好像结成了“冰块”,却还散发着热量。是不是很神奇呢?

注意事项

    1.在结晶过程中会放出热量,小心烫伤,需在家长的陪同下完成。
    2.实验中结出的晶体为化学物质,不可食用。
    3.溶液在冷却过程中,切勿受到震动或粘上灰尘,醋酸钠可回收。
    4.如用硝酸钠、硫酸钠晶体(NaSO4·10H2O)可进行同样的实验。直接用硫代硫酸钠(俗称海波:Na2S2O3·5H2O)小心加热,利用其结晶水溶解制成过饱和溶液,实验现象更明显。

此“冰”是彼“冰”么?

    “北国冰封,万里雪飘”,南方的孩子是否体验过湖面溜冰的快感?是否见识过手指粗的冰棱?小编是个地地道道的北方姑娘,儿时,每到冬天就扎根在了冰天雪地里,不肯回家。做完今天的小魔术,小编不觉有些想家,但也充满了疑惑,这里的“冰”和北国的冰是一样的么?
    原来,这里通过化学反应形成的“冰”叫作热冰。热冰是指凝固点高于0℃的冰,它是由于高压等作用形成的水的固体状态。那么,热冰是如何形成的呢?原理大揭秘这是一个运用化学反应进行的小魔术,反应式为:CH3COONa·3H2O(三水醋酸钠,即加了水的醋酸钠)=CH3COO(醋酸)(aq)+Na(钠)(aq)+3H2O(水)(aq是指水溶液)。由反应式可知,过饱和溶液中含有醋酸根离子、钠离子和水分子,当我们加入醋酸钠晶体时,便给予溶液一种趋力,使其结晶。而要使过饱和的醋酸钠结晶有三个条件:动能、概率和方位。
    我们加入醋酸钠晶体,是提供其结晶时所须之概率和方向的条件。由反应式可知,当溶液中的粒子结晶时,反应即向左进行,会放出热,这就是为什么杯子摸起来会热热的原因,也是称其为“热冰”的原因。

热冰的实用价值

   炎炎夏日,我们急需一个酷似冬天的大“冰窖”帮我们降降温、避避暑,这时,热冰就发挥了它的作用。
   夏天,我们可以运用电场产生室温冰,制造人工溜冰场和冰雕,省去大量的冷气机。游玩者不需要穿上厚厚的冬衣,便可以在室温下尽情溜冰或观赏冰雕啦。

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