趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究開發(fā)mml.doc

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1、趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究開發(fā)409070522009級(jí)化學(xué)（一）班第四實(shí)驗(yàn)小組電話一、實(shí)驗(yàn)原理1.藍(lán)色振蕩亞甲基藍(lán)是一種暗綠色晶體，溶于水和乙醇，亞甲基藍(lán)的水溶液呈藍(lán)色，在堿性條件下，藍(lán)色亞甲基藍(lán)很容易被葡萄糖還原為無(wú)色亞甲基白。振蕩此無(wú)色溶液時(shí)，溶液與空氣接觸面積增大，溶液中氧氣溶解量就增多，氧氣把亞甲基白氧化為亞甲基藍(lán)，溶液又呈藍(lán)色?？梢员硎緸椋簛喖谆{(lán)溶液（藍(lán)色）亞甲基白溶液（無(wú)色）亞甲基藍(lán)結(jié)構(gòu)式：2.便攜式化學(xué)冰袋無(wú)機(jī)鹽溶于水包括兩個(gè)步驟:1.溶質(zhì)分子的擴(kuò)散過(guò)程；2.溶質(zhì)分子的溶劑化過(guò)程；物質(zhì)溶解后，溶液的溫度是升高還是降低，要看這兩個(gè)過(guò)程哪一個(gè)占主導(dǎo)地

2、位，當(dāng)吸收的熱量大于放出的熱量，溶液的溫度將降低；當(dāng)吸收的熱量小于放出的熱量時(shí)，溶液的溫度將升高。本實(shí)驗(yàn)中溶質(zhì)為銨鹽，溶劑為Na2SO4·10H2O中的H2O，銨鹽溶解為吸熱反應(yīng)。3.固體汽水固體汽水與液體汽水所不同的是：液體汽水中的CO2一般是通過(guò)加壓的方法使其溶解在水中；而固體汽水中的CO2是借助于原料中的堿性物質(zhì)小蘇打（NaHCO3），與可食用的有機(jī)酸檸檬酸反應(yīng)而產(chǎn)生的。但是酸和堿混放在一起極易發(fā)生作用，因此，為了提高貯藏的穩(wěn)定性，通常是先將小蘇打用天然膠進(jìn)行包結(jié)，使其在固態(tài)是不與固態(tài)的檸檬酸反應(yīng)；當(dāng)放入水中，由于天然膠的溶解，便可與酸反應(yīng)，緩慢釋放

3、CO2出來(lái)。反應(yīng)方程式如下：CH2—COOHCH2—COONa︱︱3NaHCO3+HO—C—COOHHO—C—COONa+3CO2↑+3H2O︱︱CH2—COOHCH2—COONa二、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.藍(lán)色振蕩（1）配制溶液：稱取2.5gNaOH固體和3.4g葡萄糖，配成120mL溶液于碘量瓶中，滴加0.5mL亞甲基藍(lán)乙醇溶液，搖勻；（2）反應(yīng)過(guò)程：開始時(shí)溶液呈藍(lán)色，靜置藍(lán)色逐漸消失，變?yōu)闊o(wú)色；劇烈搖晃碘量瓶（或者用玻璃管向溶液中吹起），可以看見溶液又變成藍(lán)色；由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中包含的是一種熱力學(xué)平衡，在2~3h后這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就完全消失，此時(shí)已達(dá)到

4、了極限狀態(tài)。2.便攜式化學(xué)冰袋（1）物質(zhì)稱取：稱取12gNa2SO4·10H2O、10g(NH4)2SO4、10gNaHSO4和12.5gNH4NO3置于一個(gè)軟質(zhì)塑料袋中，混勻，即得化學(xué)冰袋；（2）反應(yīng)過(guò)程：使用時(shí)，用手揉合，使物料充分接觸，即可發(fā)揮制冷作；探究得實(shí)驗(yàn)中Na2SO4·10H2O提供溶劑水；(NH4)2SO4、NH4NO3溶解吸收大量的熱，起到冷卻的作用；添加NaHSO4可以延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。3.固體汽水（1）制備明膠溶液：稱取0.1g明膠，置于盛有10mL水的小燒杯中，使其充分膨脹。然后微火加熱（不能是溶液沸騰，防止明膠變質(zhì)），使其溶解，再冷卻

5、至室溫，即得明膠溶液；（2）處理堿：在盛有2.5gNaHCO3的小燒杯中，加入1mL明膠溶液，充分?jǐn)嚢杌旌虾?，用電吹風(fēng)吹干；（3）固體汽水的制備：將上述經(jīng)明膠處理后的NaHCO3放入研缽中，再加入4g檸檬酸、蔗糖、微量檸檬黃色素和少量食用香精，充分混合均勻后，即可制得固體汽水。（4）取少量制好的固體汽水放入水中，可得到冒著氣泡的橙黃色汽水。三、實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)1.藍(lán)色振蕩（1）NaOH的用量太多或水浴加熱的水溫太高會(huì)導(dǎo)致葡萄糖在強(qiáng)堿性條件下形成雙鍵在不同位置的烯醇式和碳鍵斷裂分解為醛，醛又聚合生成樹脂狀物質(zhì)，最終溶液變黃失效。（2）亞甲基藍(lán)溶液不可以滴加的

6、過(guò)多，這樣被還原所用的時(shí)間會(huì)增加并且被還原所需要的葡萄糖的量也會(huì)增加，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。2.便攜式化學(xué)冰袋如若長(zhǎng)期貯存化學(xué)冰袋，可將Na2SO4·10H2O和(NH4)2SO4、NaHSO4、NH4NO3三種鹽分別裝于兩個(gè)軟質(zhì)塑料袋中。使用時(shí)，再將兩袋物料混合，即可發(fā)揮制冷效果。3.固體汽水（1）處理堿時(shí)，加入的明膠溶液不易過(guò)多，否則會(huì)不容易干燥；（2）加熱明膠溶液時(shí)，溫度不易過(guò)高，明膠是蛋白質(zhì)，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致明膠變質(zhì)。四、相關(guān)文獻(xiàn)與重點(diǎn)文獻(xiàn)綜述藍(lán)色振蕩實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。操作步驟如下：1.在250mL錐形瓶中，依次放入2gNaOH、100mL蒸餾水、2g葡萄

7、糖，待固體溶解后，再加入2~3滴1%的亞甲基藍(lán)溶液，并振蕩錐形瓶，混合液呈現(xiàn)藍(lán)色。靜置一會(huì)兒，混合液藍(lán)色消失，再次振蕩，無(wú)色混合液又呈藍(lán)色，放置后藍(lán)色又消失。2.取一支注射器，排盡空氣后，插入錐形瓶中抽吸約30mL的無(wú)色混合液。然后將針頭扎入一小膠塞中封閉（內(nèi)無(wú)氣泡），強(qiáng)烈振蕩注射器，混合液不變色。3.拔去針頭上的膠塞，推進(jìn)活塞，將注射器內(nèi)的混合液排除約10mL于一只干凈的小燒杯中。然后將針頭插入封閉的氫氣瓶中吸滿氫氣，并速用小膠塞封閉。強(qiáng)烈振蕩注射器，混合液不變色。4.拔去針頭上的膠塞，推進(jìn)活塞，將注射器內(nèi)的氫氣排出約5mL；然后將針頭插入封閉的氧氣瓶中

8、吸入5mL的氧氣，并速用小膠塞封閉。強(qiáng)烈的振蕩注射器，混合液立即呈