‘壹’ 趣味科学
自制热气球
1.首先我们用软纸裁出6~8个叶状的纸片。
2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。
3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。
4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。
带电的报纸
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引、什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
创新小发明制作方法1、自制羽毛球
准备材料:空饮料瓶一只,泡沫水果网套两只,橡皮筋一根,玻璃弹子一只。
制作过程:
1.取250毫升空饮料瓶一只,将瓶子的上半部分剪下;
2.将剪下的部分均分为8份,用剪刀剪至瓶颈处,然后,将每一份剪成大小一致的花瓣形状;
3.将泡沫水果网套套在瓶身外,用橡皮筋固定在瓶口处;
4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子,塞进瓶口,塞紧并露出1厘米左右;
5.剪下半只乒乓球,将半球底面覆在瓶口上,四边剪成须状,盖住瓶口后用橡皮筋固定住。
6.美化修饰后,一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打,看看效果怎么样?
2、自制香皂纸
制作材料和工具:
吸湿性较好的白纸,小块香皂,一支毛笔和一次性饮料罐。
制作方法:
先把香皂切碎后放在罐里,盛上适量的水后把杯子放在炉上加热,等香皂融化,将白纸裁成火柴盒大小,一张张涂透皂液,再取出阴干就成了香皂纸。
3、自制热气球
1.首先我们用软纸裁出6~8个叶状的纸片。
2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。
3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。
4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。
4、自制手电筒
具体制作方法是:将一只废易拉罐(如露露饮料罐)起掉一头盖子,另一头用圆头榔头敲凹。用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池,电池正极朝上、负极朝下装入罐中。找一个合适的塑料盖(如神奇大大卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上),在盒盖中央挖一个圆形小洞,洞的大小以使灯泡插紧为宜。将灯泡底座插入小洞。取一段寻线两端剥去线皮,一端绕在灯座上,另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。将塑料盖盖在易拉罐上。检查一下,灯泡、电池是不是紧密接触。到这里一次性手电筒就做好了。使用时,用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上,手电筒就会发光,大拇指离开导线跳起,手电筒就灭了,使用非常方便。
5、自制太阳灶
找一个大号手电筒上的凹面反光碗,用硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体,直径以正好能紧紧塞进反光碗的圆孔为宜。在圆柱的一端横向钻一个细孔,穿入一根直径相当于孔径的铁丝,然后将露在圆柱外的铁丝两头扳折成90°,各留5厘米即可。把圆柱塞入反光碗的圆孔内,再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。将一根细竹签的两头削尖,一头插在反光碗中央的圆柱上,另一头插上一小块薯仔。把该装置放在太阳下,让反光碗朝着太阳方向,然后,耐心调节竹签长度,让插上去的薯仔正好位于发光焦点上。要不了多久,薯仔就会被太阳光烤熟,发出香味。
6、自制 彩色蜡烛
材料:彩色蜡笔、蜡
制作方法:
1.找一个废弃的罐装饮料桶(如1.25升的可乐瓶子),整齐地剪去盖子的部分,把蜡削入桶中。
2.把桶放人热水中,并搅拌里面的蜡,使之全部熔化。最好用开水。不过要请父母帮忙,或在父母的监护下进行这个步骤。
3.把熔化的液体倒人一个形状好看的容器(比如放小块儿巧克乃的心形框)中。不要倒得太多哟。至于原因嘛,往下看。当然了,你要先在容器中放入作蜡烛芯的线。
4.原来的蜡冷却悟,阿依照卜面的方法把熔化的彩色蜡笔液倒入其中(彩色蜡笔这个时候派上用场了)。这样把不同颜色的蜡一层层加上去,好看的蜡烛就做成了。
7、自制壁挂花篮
材料与工具:雪碧饮料瓶两个、胶水、刻刀、剪刀。
制作方法:
1. 将一只雪碧饮料瓶的绿色底套取下,剪成莲花状,翻转向下和瓶身粘成底座。
2. 在绿色底套上截取2厘米宽的绿色环,仍套在瓶身上。
3. 去掉瓶颈,在瓶上剪出13厘米长8厘宽的宽带一条,和3厘米宽的窄带若干条。
4. 用刻刀在3厘米窄条上刻出花纹�如图 3,然后将这些窄条向外翻折,由下向上插入绿色环中。
5. 取另一只饮料瓶,利用瓶身,用剪刀剪出6片17厘米长的蒴叶。
6. 将花篮钉在墙上,插入叶子、鲜花,壁挂式花篮就做成了。
8、自制蟑螂捕捉盒
取一张220×150(mm)的硬纸板。
捕捉盒最重要的部分为捕捉面。取一张塑料膜,剪成与盒底相同大小,涂上粘合剂铺在盒底上。蟑螂能否被捉,关键在于粘合剂。粘合剂有两个作用:一是将蟑螂引入盒内,二是将其粘牢在捕捉面上。引诱剂的调制:将40%的肉粉、50%的面粉、10%的豆饼混合,总量在20克左右,拌好待用。粘合剂是20克松香与10克菜油混合,加热至胶状后,把引诱剂与粘合剂混合搅拌均匀,即制成了粘合剂。
把调好的上述糊状物均匀地涂在已衬上塑料膜的捕捉面上,再按原先画好的虚线向内折,最后把舌片b插在凹口a内。
由于松香与菜油混合物的不干性,可使诱饵的粘性长达一个星期。将捕捉盒置于蟑螂出没的地方,因为盒内较暗,兼有蟑螂喜欢的诱饵,所以蟑螂会爬进盒内争食诱饵,被粘其上。粘满后,既可将纸盒压扁弃之,又可揭去塑料膜,调换涂有诱饵的塑料膜,使盒子得以再次利用。
若将捕捉盒的尺寸扩大,并将粘合剂的成分稍作调整,加厚涂层便能制成纸制捕鼠器。
‘贰’ 谁有简单的科学小实验的材料
神奇的牙签
思考:放在水里的牙签,会随着放在水里的方糖游动,还是随着放在水里的肥皂游动?
材料:牙签、一盆清水、肥皂、方糖
操作:
1. 把牙签小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。
3. 换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方。牙签会远离肥皂。
讲解:
当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。但是,当你把肥皂投入水盆中时,水盆边的表面张力比较强,所以会把牙签向外拉。
创造:请你试一试,如果将糖和肥皂换成其它物质,牙签会向哪个方向游去
有孔纸片托水
思考:有孔的纸为什么能拖住水?
材料:瓶子一个、大头针一个、纸片一张,有色水一满杯
操作:
1、在空瓶内盛满有色水。
2、用大头针在白纸上扎许多孔。
3、把有孔纸片盖住瓶口。
4、用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下。
5、将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来。
讲解:
薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力。小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样。
手绢的秘密
思考:在水龙头下把手帕撑开摊平,打开水龙头,水是不是透过手帕而流下去呢?
材料:玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条
流程:
1、 把手帕盖住杯口,用橡皮筋绑紧。
2、 让水冲在手帕上。
3、 水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。
4、 杯口朝下,把杯子迅速倒转过来。
说明:
1、 从杯子上面冲水时,水会透过手帕流入杯内。
2、 杯子倒转过来时,由于大气压力的关系,水不会流出来。
延伸:
如果盖住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的进出情形会怎样呢?
1. 做测量实验,体验生活
学了用天平测物体的质量后,先估计一个鸡蛋的质量,然后用天平进行测量,看你估计的是否准确。再用天平称出10个鸡蛋的质量,算出每个鸡蛋的平均质量,与你估计的值进行比较。
2. 做惯性实验,有惊无险
在盛半杯水的玻璃杯口上放一张硬纸片,再在纸片上放一个鸡蛋,用手把硬纸片突然弹出去,鸡蛋会安全地掉进玻璃杯。
3. 做惯性实验,判断准确
用生熟鸡蛋各一个,分别放在桌面上,同时以相同的速度旋转,因为熟鸡蛋的蛋黄和蛋清固定,所以旋转平稳,而生鸡蛋由于惯性,摇晃不定,很快停止转动,由此可准确判断生鸡蛋熟鸡蛋。
4. 做压强实验,直观明了
用手捏鸡蛋,由于鸡蛋表面各处受力均匀,受到的压强较小,鸡蛋难以捏破,可是如果我们用同一只手捏两个鸡蛋,由于鸡蛋与鸡蛋之间接触面积小,受到的压强大,很容易把鸡蛋捏破。
5.做大气压实验,妙趣横生
在瓶口比鸡蛋稍小的广口瓶瓶底铺层沙子,将浸过酒精的棉花点燃后迅速放入瓶中,待会儿将剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,过一会儿,由于大气压强的作用,熟鸡蛋会被玻璃瓶吞进去。
6.做浮力实验,生动有趣
将一个生鸡蛋放入盛有清水的玻璃杯中,可以看到鸡蛋沉入水中。然后逐渐向杯中放入食盐,并不断搅拌,可以看到鸡蛋悬浮于水中任意位置。继续向杯中放入食盐,直到鸡蛋漂浮于水中。由此我们可以看到鸡蛋在盐水中的三种状态。
生物实验:
植物叶脉标本的制作方法
一、 实验目的:
1、 学会制作叶脉标本
2、 培养动手能力和对生物课有兴趣
二、 药品:
NaOH(具强腐蚀性,使用时应特别小心)、Na2CO3、双氧水(或漂白粉)、染料。
三、 器材:
烧杯、电炉、大号镊子、牙刷、塑料盘子、玻璃棒、小塑料桶、吸水纸(或草纸)
四、 操作步骤:
1、 选材:选取叶质较厚、大小适中、叶面平整、叶脉丰富的叶片(如桂花叶、菩提叶),用清水洗净备用。
2、 配制溶液:称取35gNaOH和25gNa2CO3放入烧杯中,加入1L水混溶,使之溶解,制成溶液。
3、 加热:把溶液放到电炉中加热,近沸时把叶片浸入溶液内,此时把电沪温度调低些,边加热边搅拌;加热时间长短要根据叶片而定,可以过两三分钟取一片子出来观察,直至叶片变成褐色(或叶肉有脱落)即可。
4、 漂洗:停止加热,用镊子取出叶片,放入盛有清水的小塑料桶中漂洗干净(一般在两次以上)
5、 刷洗:将叶片放在塑料盘子中,加入一层水,把牙刷打斜(与水平面大约成45度角),顺叶脉轻轻地刷净地肉,刷时注意:只向一个方向刷(绝对不能来回刷),以免将叶脉刷坏。刷时先从背面开始,刷净背面再刷正面,主叶脉边沿处可用敲出法。刷洗干净后放到吸水纸(或草纸)上晾干。
6、 漂白:用20%的双氧水(或漂白粉)漂白叶脉。
7、 染色绘图:可以用红药水、紫药水、品红和染料等对叶脉进行染色,也可以在叶脉上绘图。
8、 粘贴、过胶:晾干后,可用纸粘住,过胶保存。
1 0
筷子的神力
思考:把一根筷子插入装着米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提起吗?
材料:塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根
操作:
1、将米倒满塑料杯。
2、用手将杯子里的米按一按。
3、用手按住米,从手指缝间插入筷子。
4、用手轻轻提起筷子,杯子和米一起被提起来了。
讲解:
由于杯内米粒之间的挤压,使杯内的空气被挤出来,杯子外面的压力大于杯内的压力,使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起,所以筷子就能将成米的杯子提起来。
瓶子赛跑
思考:装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,谁先到达终点?
材料:同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书
操作:
1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡
2、将水倒入另一个瓶子中,将沙子倒入瓶子中
3、把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动
4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点
讲解:
沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造:将瓶子里的物质换一换,再让它们比比赛吧!
带电的报纸
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上
扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?
实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
滴水点火
水能灭火,难道还能点火?
实验:取干燥的蔗糖粉末5克与氯酸钾粉末5克在石棉网上混合,用玻璃棒搅匀,堆成小丘,加入过氧化钠3克,滴水,半分钟后,小丘冒出白烟,很快起火燃烧。
烧不坏的手帕
用火烧过的手帕居然完好无损?
实验:把棉手帕放入用酒精与水以1:1配成的溶液里浸透,然后轻挤,用两只坩埚钳分别夹住手帕两角,放到火上点燃,等火焰减小时迅速摇动手帕,使火焰熄灭,这是会发现手帕依旧完好如初。
原理:燃烧时,酒精的火焰在水层外,吸附在纤维空隙里的水分吸收燃烧热而蒸发,手帕上的温度达不到纤维的着火点,因而手帕烧不坏。
雪球燃烧
雪球也能燃烧?
燃烧的当然不是真正的雪球,而是把醋酸钙溶液放到酒精中析出的醋酸钙就像白雪一样,制成球状,点燃即燃烧。
实验:20毫升水加7克醋酸钙,制成饱和醋酸钙溶液,加到100毫升95%的酒精中,边加边搅拌,就析出像雪一样的固体。
空杯生烟
空的杯子里冒出白烟?
实验:两只洁净干燥的玻璃杯,一只滴入几滴浓盐酸,一只滴入几滴浓氨水,转动杯子是液滴沾湿杯壁,随即用玻璃片盖上,把浓盐酸的杯子倒置在浓氨水的杯子上,抽去玻璃片,逐渐便能看到满杯白烟。
1、小木炭跳舞
亲爱的同学们,你们一定很喜欢化学吧,那么你就自行动手做一个有趣的小实验,这个实验的题目叫小木炭跳舞。取一只试管,里面装入3一4克固体硝酸钾,然后用铁夹直立地固定在铁架上,并用酒精灯加热试管。当固体的硝酸钾逐渐熔化后,取小豆粒大小木炭一块,投入试管中,并继续加热。过一会儿就会看到小木炭块在试管中的液面上突然地跳跃起来,一会儿上下跳动,一会儿自身翻转,好似跳舞一样,并且发出灼热的红光,有趣极了。请你们欣赏一下小木炭优美的舞姿吧。你能回答小木炭为什么会跳舞吗?
答案
原来在小木炭刚放入试管时,试管中硝酸钾的温度较低,还没能使木炭燃烧起来,所以小木炭还在那静止地躺着。对试管继续加热后温度上升,使小木炭达到燃点,这时与硝酸钾发生激烈的化学反应,并放出大量的热,使小木炭立刻燃烧发光。因为硝酸钾在高温下分解后放出氧来,这个氧立刻与小木炭反应生成二氧化碳气体,这个气体一下子就将小木炭顶了起来。木炭跳起之后,和下面的硝酸钾液体脱离接触,反应中断了,二氧化炭气体就不再发生,当小木炭由于受到重力的作用落回到硝酸钾上面时,又发生反应,小木炭第二次跳起来。这样的循环往复,小木炭就不停地上下跳跃起来。
2、白糖变“黑雪”
白糖,是大家经常食用的一种物质,它是白色的小颗粒或粉未状,象冬天的白雪。然而,我却能将它立刻变成“黑雪”。如果你不信,那就请看下面的实验吧。在一个200毫升的烧杯中投入5克左右的白糖,再滴入几滴经过加热的浓硫酸,顿时白糖就变成一堆蓬松的“黑雪”,在嗤嗤地发热冒气声中,“黑雪”的体积逐渐增大,甚至满出烧杯。白糖顿时变成了
‘黑雪”,真有意思,谁知道这里的奥妙在什么地方?
答案
原来白糖和浓硫酸发生了一种叫做“脱水”的化学反应。浓硫酸有个特别古怪的爱好,就是它与水结合的欲望特别强烈,它充分利用空气中的水分,就是其他物质中的水分它也不放过,只要一相遇,它就非得把水夺过来不可。白糖是一种碳水化合物(C12H22O11),当它遇到浓硫酸时,白糖分子中的水,立刻被其夺走,可怜的白糖就剩下炭了,变成了黑色。浓硫酸夺过水为己有之后,并不满足,它又施展另外一个本领一氧化,它又把白糖中剩下来的炭的一部分氧化了,生成了二氧化碳气体跑出来。
C+2H2SO4=2H2O+2SO2+CO2
由于反应后所生成的二氧化碳和二氧化硫气体的跑出,所以体积越来越大,最后变成蓬松的“黑雪”。在浓硫酸夺水的“战斗”中,是个放热过程,所以发出嗤嗤的响声,并为浓硫酸继续氧化碳的过程提供热量。
3、不用电的电灯泡
某中学的趣味化学表演大会正在热烈地进行着,其中一个节目格外引人注目,只见一根木杆上挂着一只200瓦左右的电灯泡,这个灯泡发出耀眼的白光,就亮度来说,一般的电灯比起它来是望尘莫及的。然而这个电灯泡并没有任何电线引入,因为它是一个不用电的电灯泡。请你们想一想,这个不用电的电灯泡的秘密在那里?
答案
原来,这个电灯泡中装有镁条和浓硫酸,它们在灯泡内发生激烈的化学反应,引起了放热发光。大家知道,浓硫酸具有强烈的氧化性,尤其是和一些金属相遇时更能显示出它的氧化本领。金属镁又是特别容易被氧化的物质,所以它俩是天生的“门当户对”了,只要一相遇,便立刻发生脱的化学反应:
Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+ SO2+2H20
在反应过程中放出大量的热量,使电灯泡内的温度急剧上升,很快地使镁条达到燃点,在浓硫酸充分供给氧的情况下,镁条燃烧得更旺,好象照明弹一样。
4、净水能手——明矾
说起明矾,人们对它是很熟悉的,也有人管它叫白矾,化学名称叫硫酸钾铝。然而明矾不只用作化工原料,它还是一个净水能手呢!有一次,我们下乡搞调查研究,在做午饭的时候,发现缸里的水太浑,不能用,正在为此而着急的时候,农技站的张技术员来了,他看见我们没有办法,立刻取出几块明矾,把它研成细未,然后撒在水缸里。不一会儿,缸里的水变得清澈透底了。这件事虽然时隔几年,但是到现在还记忆犹新,然而,我始终不明白是什么道理,请读者给我解释一下。
答案
原来,水中的泥尘被明矾“捉”住以后,一起下沉到缸底了。那么,明矾为什么能“捉”住水中的泥尘呢?这得先从水的混浊的本身谈起。水中那些特别小的泥土和灰尘,由于重量很轻,所以它们不容易沉淀下去,在水中“游荡”,使水变得混浊。另外,这些微小的粒子还有个特点,就是它很喜欢从水中把某种离子拉到自己身边来,或者自己电离出一些离子,从而使自己变成一个带有电荷的粒子,这些带电荷的粒子往往都带有负电荷。因为同性电荷排斥,异性电荷吸引,所以这些都带负电荷的粒子互相排斥而靠不到一起,它们没有机会结成较大的粒子而沉淀下来。明矾却有使这些彼此不能靠近的粒子跑到一起来的奇特本领。,明矾一遇到水,就发生水解反应,在这种反应中,硫酸钾是个配角,硫酸铝是个主角。硫酸铝和水作用后生成白色絮状的沉淀物——氢氧化铝。所生成带有正电荷的氢氧化铝,一碰到带有负电荷的泥尘颗粒,就彼此“抱”在一起。这样,很多粒子聚集在一起,粒子越来越大,终于双双沉于水底,水就变得情澈透明了。
简单的说是铝离子水解
5、石灰煮鸡蛋
南京小学的校舍需要重新维修,工人师傅往一堆的响声,好象开锅似的。慧清和艳丽两位同学站在一旁好奇地看着,一边议论。慧清说:“看这个热乎劲,准能将鸡蛋烧熟。”艳丽说:“根本不可能。”她俩为了弄个明白,就从家里拿来一个鸡蛋,埋到正在冒气的石灰堆里,不大一会儿,只听“啪”的一声,鸡蛋爆炸了。她们看到这种情形,更加纳闷了,她们想来想去也没弄清楚是怎么回事,谁能给她俩解释一下?
答案
道理很简单。生石灰化学名称叫氧化钙,加水后变成熟石灰,化学名称叫氢氧化钙,也就是平常所说的白灰。把生石灰变成熟石灰的过程叫做“消化”这是一个放热反应:
6、不安定的卫生球
说起卫生球,大家一定很熟悉,经常用它来杀死衣箱中的蛀虫。然而,当你把它放到一个含有醋酸和小苏打的水溶液里一它会怎样呢?开始时,它一直沉睡在杯底,可是,过一会儿,它就不安静了,却在水里上下跳动,好象得了癫狂症一样。谁知道这是为什么?
答案
经过这种化学反应易生成的二氧化碳气体,变成了一个个很小很小的小气泡粘附在杯底或杯壁上,卫生球的全身也都粘满这种小气泡。二氧化碳比水轻,要往水面上升,一旦卫生球粘住的这种气泡达到了一定程度,就象溺水者拉到了救生圈一样,直往上升。当卫生球升到水面时,由于所受压力的减小,附在卫生球上面的小气泡破裂了,卫生球又恢复原来的比重,失去了“救生圈”,于是又沉回杯底,到再粘足够的小气泡时,又浮了上来。这样循环往复,卫生球便奔走不停。
7、“六六六”粉名字的来历
城郊一片小麦田发生了虫灾,为了抗灾灭虫,农民喷洒一种叫作“六六六”粉的化学农药。这时,爱动脑筋的甲同学一本正经地问乙同学:“你说,这种农药为啥叫‘六六六’粉呢?”“这还不知道,因为在发明这种农药的时候,科学家们实验了六百六十六次。”乙同学胸有成竹地回答。甲同学反驳说:“你说的不对,我听别人说,这种农药是用六百六十六种药配成的,所以叫‘六六六’粉。这两位同学你一言我一语争论不休……
请读者评一评,他俩谁讲的对?为什么?
答案
这两位同学说得都不对。这种农药是用一种叫作苯的化学物质在紫外线照射下和氯气作用生成的。
C6H6十3C12=C6H6Cl6
从生成的“六六六”粉的分子式中可以看出:、它的分子是由六个碳原子、六个氢原子、六个氯原子组成的,所以叫作“六六六多,粉。
8、氯化铵的妙用——防火布
亲爱的同学,我将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中,片刻之后,取出晾千就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点,不但点不着,而且还冒出白色的烟雾。请你们说说,这是什么道理?
答案
原来,经过这种化学处理的棉布(防火布)的表面附满了氯化铵的晶体颗粒,氯化铵这种化学物质,它有个怪脾气,就是特别怕热,一遇热就会发生化学变化,分解出两种不能燃烧的气体,一种是氨气,另一种是氯化氢气体。
NH4Cl—>NH3(气)+HC1(气)
这两种气体把棉布与空气隔绝起来,棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时,它们又在空气中相遇,重新化合而成氯化铵小晶体,这些小晶体分布在空气中,就象白烟一样。实际上,氯化铵这种化学物质是很好的防火能手,戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等,都经常用氯化铵处理,以求达到防火的目的。
9、一个鸡蛋的沉浮
在一个大烧杯中装入稀盐酸溶液,然后往烧杯中放一个新鲜鸡蛋,它会马上底。不一会儿,鸡蛋又上升到液面,接着又沉入杯底,过一会儿鸡蛋又重新浮到液面,这样可反复多次。请大家分析一下,这是什么道理?
答案
由于鸡蛋外壳的主要成分是碳酸钙,遇到稀盐酸时会发生化学反应而生成氯化钙和二氧化碳气体。
CaC03十2HC1=CaC12十C02(气)十H20
二氧化碳气体所形成的气泡紧紧地附在蛋壳上,产生的浮力使鸡蛋上升,当鸡蛋升到液面时气泡所受的压力小,一部分气泡破裂,二氧化碳气体向空气中扩散,从而使浮力减小,鸡蛋又开始下沉。当沉入杯底时,稀酸继续不断地和蛋壳发生化学反应,又不断地产生二氧化碳气泡,从而再次使鸡蛋上浮。这样循环往复上下运动,最后当鸡蛋外壳被盐酸作用光了之后,反应停止,鸡蛋的上下运动也就停止了。但是此时由于杯中的液体里含有大量的氯化钙和剩余的盐酸,所以最后液体的比重大于鸡蛋的比重,因而,鸡蛋最终浮在液体上部。
10、不是玻璃刀的“玻璃刀”
亲爱的同学,你想在一块玻璃上雕刻出一幅美丽的图案吗?你可以使用不是玻璃刀的“玻璃刀’多来雕刻这幅图案。方法很简单,在这块玻璃上涂一薄层熔化的石蜡,待冷凝后,用针尖在石蜡上刻出你所需要的图案。另外,拿一个铅制蒸发皿,在蒸发皿内放入氟化钙和硫酸,在蒸发皿的边缘上垫一圈橡皮,然后把涂蜡的画朝下放在蒸发皿上,微微加热,用汽油揩去表面上的石蜡,此刻,玻璃上的美丽图案就雕刻出来了。你一定会感到有意思吧,那就请你想一想,这种不是玻璃刀的“玻璃刀”是什么东西?它为什么能在玻璃上雕刻出花纹来?
答案
这种不是玻璃刀的“玻璃刀”是氢氟酸。因为氟化钙和硫酸反应生成氟化氢和硫酸钙,氟化氢气体从溶液中挥发到玻璃上,又溶解于玻璃上面的水而形成的氢氟酸,氢氟酸是不和石蜡发生反应的,可是它有个非常奇特的化学脾气,就是专门和形成玻璃的主要原料——二氧化硅反应,反应后生成水和氟化畦气体,这种能“吃”玻璃的酸,人们称之不是玻璃刀的“玻璃刀”。这样,凡是没有被石蜡遮盖保护的玻璃表面即图案部分)都被这种酸“吃”掉了一层,清除石蜡后,玻璃上的图案就显示出来了。其反应如下:
4HF十Si02=2H20十SiF4(气)
11、玻璃棒点燃了冰块
玻璃棒能点燃冰块,你一定以为这是在说笑话吧。不过,我说的完全是真事。冰块可以燃烧,这会使人惊奇,而更使人惊奇的是不用火柴和打火机,只要用玻璃棒轻轻一点,冰块就立刻地燃烧起来,而且经久不熄。你如果有兴趣,可以做个实验看看。先在一个小碟子里,倒上1一2小粒高锰酸钾,轻轻地把它研成粉未,然后滴上几滴浓硫酸,用玻璃棒搅拌均匀,蘸有这种混合物的玻璃棒,就是一只看不见的小火把,它可以点燃酒精灯,也可以点燃冰块。不过,在冰块上事先放上一小块电石,这样,只要用玻璃棒轻轻往冰块上一触,冰块马上就会燃烧起来。请读者试验后,做出答案来。
答案
道理很简单。冰块上的电石(化学名称叫碳化钙)和冰表面上少量的水发生反应,这种反应所生成的电石气(化学名称叫乙炔)是易燃气体。由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂,它足以能把电石气氧化并且立刻达到燃点,使电石气燃烧,另外,由于水和电石反应是放热反应,加之电石气的燃烧放热,更使冰块熔化成的水越来越多,所以电石反应也越加迅速,电石气产生的也越来越多,火也就越来越旺。
12、银中鉴铜
某工厂生产过程中需要高纯度的银丝。有一天,供销员从外地购回一批银丝,有一位技术员一看银丝便说:“这银丝不纯,里面掺铜了,不能使用。”但也有人不同意他的说法,认为里面没有铜,这两种说法谁说的对呢?请读者帮助他们用化学方法鉴定一下,看看这批银丝里倒底有没有铜?
答案
首先,取少量银丝溶解在浓硝酸中。然后取此少量溶液加入过量的盐酸中,这时如有白色沉淀生成,并滤去白色沉淀物。再向滤液中加入大量的氨水,如果有深蓝色铜氨络离子生成,证明有铜存在。反之,如果没有深蓝色的铜氨络离子生成,就证明没有铜。
13、神秘的图画
在一次趣味化学表演会上,表演者表演了一幅神秘的图画。他把一张白纸挂在墙上,然后拿起喷雾器把一种无色透明的液体喷洒在这张白纸上,转眼之间,一幅美丽的画面就展现在观众的眼前。在深蓝色的波涛里行驶着一艘红褐色的巨轮。他的这一表演,使观众大吃一惊!明明是一张白纸,为什么转眼之间却喷出了一幅美丽的图画。亲爱的读者,你知道这位表演者所喷出的图画的秘密在什么地方吗?
答案
这是一种普通的化学反应。墙上挂着的那张白纸,已经由表演者事先处理好了,他在这张白纸上用一种淡黄色的亚铁氰化钾溶液先画出汹涌澎湃的大海,再用无色透明的硫氰化钾溶液在大海里画出一幅巨轮,晾干后,白纸上没有一点痕迹。原来喷雾器中装的是三氯化铁溶液,当把三氯化铁溶液喷洒在白纸上面时,在白纸上面同时发生两种化学反应。其一是三氯化铁和亚铁氰化钾反应,生成亚铁氰化铁(蓝色),其二是三氯化铁和硫氰化钾反应,生成硫氰化铁(红褐色)。这样,蓝色的大海和红褐色的巨轮就“喷”出来了。
‘叁’ 碘蒸气法显示指纹的具体方法
全世界几十亿人中,还没有发现相同的指纹.。人出生后至6个月,形成完整指纹而至死不变。因此指纹显示是刑侦破案的重要手段。
罪犯作案时留下的指纹印是无法用肉眼看出的,但指纹印上总会留下手指表面化的微量物质,如油脂、盐份和氨基酸等。由于指纹凹凸不平,其微量物质的排列与指纹呈相同的图案。因而只需检测这些微量物质,就能显示出指纹。
显示指纹的方法通常有四种:
一、碘蒸气法:用碘蒸气熏,由于碘能溶解在指纹印上的油脂之中,而能显示指纹。这种方法能检测出数月之前的指纹。
二、硝酸银溶液法:向指纹印上喷硝酸银溶液,指纹印上的氯化钠就会转化成氯化银不溶物。经过日光照射,氯化银分解出银细粒,就会象照相馆片那样显示棕黑色的指纹,这是刑侦中常用方法。这种方法可检测出更长时间之前的指纹。
三、有机显色法:因指纹印中含有多种氨基酸成份,因此采用一种叫二氢茆三酮的试剂,利用它跟氨基酸反应产生紫色物质,就能检测出指纹。这种方法可检出一、二年前的指纹。
四、激光检测法:用激光照射指纹印显示出指纹。这种方法可检测出长达五年前的指纹。
指纹检查
试验原理
碘受热时会升华变成碘蒸气。碘蒸气能溶解在手指上的油脂等分泌物中,并形成棕色指纹印迹。
实验用品
试管、橡胶塞、药匙、酒精灯、剪刀、白纸。 碘。
实验步骤
1.取一张干净、光滑的白纸,剪成长约4 cm、宽不超过试管直径的纸条,用手指在纸条上用力摁几个手印。
2.用药匙取芝麻粒大的一粒碘,放入试管中。把纸条悬于试管中(注意摁有手印的一面不要贴在管壁上),塞上橡胶塞。
3.把装有碘的试管在酒精灯火焰上方微热一下,待产生碘蒸气后立即停止加热,观察纸条上的指纹印迹。
‘肆’ (高中)化学趣味实验。
1、彩色温度计的制作
【实验原理】
钴的水合物在加热逐步失水时,会呈现不同的颜色,因此可以根据温度的变
化而呈现的颜色变化做成温度计。
【实验步骤及现象】
在试管中加入半试管95%乙醇和少量红色氯化钴晶体(CoCl2?6H2O),
振荡使其溶解,在常温下呈紫红色,加热时随温度升高颜色呈蓝紫色至纯蓝。
2、苏打——酸灭火器
【实验步骤及现象】
(A)如下图所示,用一个大瓶子配上一个单孔胶塞并插上玻璃管。向瓶中
加入一些碳酸氢钠溶液,取一支能装入瓶内的试管,盛满浓盐酸后,将试管缓慢
放入瓶中,使试管能竖立起来,塞上插有玻璃管的胶塞。使用灭火器时,倒转瓶
子并将玻璃管口指向火焰。小心!不要把管口对着别人或自己。
(B)向酸中加入洗涤剂以产生起覆盖作用的泡沫。将瓶子对准火焰,迅速
倒转瓶子,剧烈反应生成大量二氧化碳,则气体的压力将液体从管口压出而灭
火。
3、魔棒点灯
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?
实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
4、建造一座“水中花园”
将硅酸钠(Na2SiO3)溶于水中制成溶质质量分数为40%的水玻璃,轻轻将
盐的晶粒,如钴、铁、铜、镍和铅的氯化物,铝、铁、铜和镍的硫酸盐,钴、
铁、铜和镍的硝酸盐,加入到水玻璃中(注意不能摇混),则五彩缤纷的“花”
就慢慢地生长起来了。
5、喷雾作画
实验原理
FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显血红色,遇到亚铁氰化钾〔K4[Fe(CN)6]〕溶液显蓝色,遇到铁氰化钾〔K3[Fe(CN)6]〕溶液显绿色,遇苯酚显紫色。FeCl3溶液喷在白纸上显黄色。
实验用品
白纸、毛笔、喷雾器、木架、摁钉。
FeCl3溶液、硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液。
实验步骤
1. 用毛笔分别蘸取硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、
铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液在白纸上绘画。
2. 把纸晾干, 钉在木架上。
3. 用装有FeCl3溶液的喷雾器在绘有图画的白纸上喷上FeCl3溶液。
6、木器或竹器上刻花(字)法
反应原理:稀硫酸在加热时成为浓硫酸,具有强烈的脱水性,使纤维素
(C6H10O5)n失水而碳化,故呈现黑色或褐色。洗去多余的硫酸,在木(竹)器上就
得到黑色或褐色的花或字。
实验步骤:用毛笔蘸取质量分数为5%的稀硫酸在木器(或竹器)上画花或写
字。晾干后把木(竹)器放在小火上烘烤一段时间,用水洗净,在木(竹)器上就
得到黑色或褐色的花样或字迹。
7、蛋白留痕
取一只鸡蛋,洗去表面的油污,擦干。用毛笔蘸取醋酸,在蛋壳上写字。等醋酸蒸发后,把鸡蛋放在稀硫酸铜溶液里煮熟,待蛋冷却后剥去蛋壳,鸡蛋白上留下了蓝色或紫色的清晰字迹,而外壳却不留任何痕迹。
这是因为醋酸溶解蛋壳后能少量溶入蛋白。鸡蛋白是由氨基酸组成的球蛋白,它在弱酸性条件中发生水解,生成多肽等物质,这些物质中的肽键遇Cu2+发生络合反应,呈现蓝色或者紫色。
8、紫罗兰的变色实验
—— 酸碱指示剂原理
这个季节正好是有紫罗兰的时候,可以用紫罗兰来做酸碱指示剂啊。
实验操作见新教材(人教版),很有意思的。这个实验简单实验现象明显。用菊花做的效果也不错。
当初玻义耳可是通过偶然发现这个现象而提出酸碱指示剂这个概念的哦。
9、检验含碘食盐成分中的碘
实验原理
含碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),除此之外,一般不含有其他氧化性物质。在酸性条件下IO3-能将I-氧化成I2, I2遇淀粉试液变蓝;而不加碘的食盐则不能发生类似的反应。
实验用品
试管、胶头滴管。
含碘食盐溶液、不加碘食盐溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉试液。
实验步骤
1. 在2支试管中分别加入少量含碘食盐溶液和不加碘食盐溶液,然后各滴入几滴稀硫酸,再滴入几滴淀粉试液。观察现象。
2. 在另一试管中加入适量KI溶液和几滴稀硫酸,然后再滴入几滴淀粉试液。观察现象。
3. 将第3支试管中的液体分别倒入前2支试管里,混合均匀,观察现象。
10、自制汽水
汽水是由矿泉水或经过煮沸、紫外线照射消毒后的饮用水,充以二氧化碳制成
的。属于含二氧化碳的碳酸饮料。工厂制作汽水是通过加压的方法,使二氧化碳气
溶解在水里。汽水中溶解的二氧化碳越多,质量越好。市场上销售的汽水,大约是
1体积水中溶有l体积~4.5体积二氧化碳。有的汽水中除含二氧化碳外,还加入适
量白糖、果汁和香精。
二氧化碳从体内排出时,可以带走一些热量,因此喝汽水能解热消渴。喝冰镇
汽水时,由于汽水的温度更低,溶解的二氧化碳更多(0 ℃时,二氧化碳的溶解度
比20 ℃时大1倍),有更多的二氧化碳要从体内排出,能带走更多的热量,所以更
能降低肠胃的温度。因此,千万不能大量饮用冰镇汽水,以免对肠胃产生强烈的冷
刺激,引起胃痉挛、腹痛,甚至诱发肠胃炎。此外,过量的汽水会冲淡胃液,降低
胃液的消化能力和杀菌作用,影响食欲,甚至加重心脏、肾脏负担,引起身体不适。
在实验室和家庭中也可以自制汽水。取一个洗刷干净的汽水瓶,瓶里加入占容
积80%的冷开水,再加入白糖及少量果味香精,然后加入2 g碳酸氢钠,搅拌溶解
后,迅速加入2 g柠檬酸。并立即将瓶盖压紧,使生成的气体不能逸出,而溶解在
水里。将瓶子放置在冰箱中降温。取出后,打开瓶盖就可以饮用。
11、检验尿糖
〔实验原理〕
糖尿病患者尿液中含有葡萄糖,含糖量多,则病情重。检验尿液中的含糖量,
可以用硫酸铜跟酒石酸钾钠与氢氧化钠溶液配制成的叫做费林试剂的药液来检验。
其反应原理与用氢氧化铜悬浊液检验醛基相同。
〔实验操作〕
①配制费林试液
取100 mL蒸馏水,加入3.5 g硫酸铜晶体(CuSO4?5H2O)制成溶液I;另取
100 mL蒸馏水,加入17.3 g酒石酸钾钠(NaKC4H4O6?4H2O)和 6 g氢氧化钠制成溶
液II。将溶液I与溶液II分装在两只洁净的带密封塞的试剂瓶中,使用时等体积混
合即成费林试液。
②检验
用吸管吸取少量尿液(1mL~2 mL)注入一支洁净的试管中,再用另一支吸管
向试管中加入3~4滴费林试剂,在酒精灯火焰上加热至沸腾,加热后:(1)若溶
液仍为蓝色,表明尿液中不含糖,用“-”表示;(2)若溶液变为绿色,表明尿
液中含少量糖,用“+”表示;(3)若溶液呈黄绿色,表明尿糖稍多,用“++”表
示;(4)若溶液呈土黄色,表明尿糖较多,用“+++”表示;(5)若溶液呈砖红
色浑浊,说明尿糖很多,用“++++”表示。
12、蔬菜中维生素C的测定
【实验原理】
淀粉溶液遇到碘会变成蓝紫色,这是淀粉的特性。而维生素C能与蓝紫色溶液中
的碘发生作用,使溶液变成无色。通过这个原理,可以用来检验一些蔬菜中的维生
素C。 【实验步骤及现象】
在玻璃瓶内放少量淀粉,倒入一些开水,并用小棒搅动成为淀粉溶液。滴入2
~3 滴碘酒,你会发现乳白色的淀粉液变成了蓝紫色。再找2 ~3 片青菜,摘去菜
叶,留下叶柄,榨取出叶柄中的汁液,然后把汁液慢慢滴入玻璃瓶中的蓝紫色的液
体中,边滴入边搅动。这时,你又会发现蓝紫色的液体又变成了乳白色。说明青菜
中含有维生素C。
13、鞭炮的制作
①配方 硝酸钾3 g、硫磺2 g、炭粉4 g~5 g、蔗糖5 g、镁粉l g~2 g混
合,点燃即爆炸。
②反应 反应以1硫2硝3碳的黑色火药为基础(实际质量配比是:硝酸钾占
75%、硫占10%、炭占15%):2KNO3+S+3C == K2S+N2+3CO2
蔗糖作为气体发生剂以增加响度,镁则为发光剂。试验可在一坩埚中进行。如
用硬纸做成筒壳,将原料填入并用导火索(30%硝酸钾溶液浸过的纸卷)点燃,则
为爆竹。将若干小爆竹用导火索连接,即为鞭炮,是现代炸弹的前身。
14、固体酒精
酒精与水可以任意比混溶,醋酸钙只溶于水而不溶于酒精。当饱和醋酸钙溶液注入酒精中时,饱和溶液中的水溶解于酒精中,致使醋酸钙从酒精溶液中析出,呈半固态的凝胶状物质——“胶冻”,酒精充填其中。点燃胶状物时,酒精便燃烧起来。
实验用品
药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、蒸发皿、火柴。
酒精(质量分数95%以上)、醋酸钙、蒸馏水。
实验步骤
1. 在烧杯中加入20 mL蒸馏水,再加入适量醋酸钙,制备醋酸钙饱和溶液。
2. 在大烧杯中加入80 mL酒精,再慢慢加入15 mL饱和醋酸钙溶液,用玻璃棒不断搅拌,烧杯中的物质开始时出现浑浊,继而变稠并不再流动,最后成为凝胶状。
3. 取出胶冻,捏成球状,放在蒸发皿中点燃。胶冻立即着火,并发出蓝色火焰。
15、一触即发
〔实验原理〕 乙炔通入银氨溶液生成乙炔银沉淀,乙炔银干燥后若受热、摩擦或撞击都会发生爆炸。
C2H2+2[Ag(NH3)2]OH→C2Ag2+2H2O+4NH3
加热
C2Ag2====2C+2Ag
〔实验操作〕
在大试管中装入新制的银氨溶液15 mL~20 mL,向其中通入乙炔气体,立即反应生成灰白色的乙炔银沉淀,继续通入乙炔至反应完全后过滤,洗涤干净滤渣,将滤渣分为绿豆大小的若干撮,放在一张滤纸上在阴凉稳妥处风干。将风干后的乙炔银放在厚书本中,稍用力合上书本即发生爆炸;放在地面用鞋底轻轻一擦也发生爆炸;放在石棉网上微热或用星火接触也发生爆炸。
〔实验成败关键及注意事项〕
本实验不难做,但实验后的残留物一定要及时处理掉以确保安全
16、电池的制作
一、伽伐尼电池
①方法
用一根5 cm铜丝和一条2 mm宽的锌片,分别插到薯仔或西红柿内;再用耳机的两端接触铜丝和锌片,便能清晰地听到声音。如果把12个薯仔按上法每个都插入铜片和锌片然后串联,接上电键及1.5 V的小电珠;合键时电珠被点亮。
1780年意大利的伽伐尼从青蛙腿的触电肌肉收缩发现了生物电,提出了原电池的
雏形。
②原理
铜锌电池中铜为正极、锌为负极,薯仔汁或西红柿汁为电解质溶液,起导电
作用。
17、自动长毛的鸭子:
用铝皮剪成一个鸭子形状(兔子、猫、老鼠……随便啦),用棉签沾上HgNO3溶液涂在铝皮上,过几分钟后将铝皮上的HgNO3搽干。接着就可以看见铝鸭子自动长出白毛出来!
实验原理:铝为活泼金属,但由于铝表面有致密的氧化膜,阻止了铝与空气的反应。HgNO3溶液涂上去后,破坏了致密氧化膜,同时形成Al-Hg合金,使得Al表面不能再形成致密氧化膜。Al可以持续和空气中的氧气反应,生成白色Al2O3。
注意事项:HgNO3为剧毒化合物,实验时注意防护措施!
18、不用电的电灯泡
灯泡中装有镁条和浓硫酸,它们在灯泡内发生激烈的化学反应,引起了放热发光。大家知道,浓硫酸具有强烈的氧化性,尤其是和一些金属相遇时更能显示出它的氧化本领。金属镁又是特别容易被氧化的物质,所以它俩是天生的“门当户对”了,只要一相遇,便立刻发生脱的化学反应:
Mg + 2H2SO4(浓)= MgSO4 + SO2 + 2H20
在反应过程中放出大量的热量,使电灯泡内的温度急剧上升,很快地使镁条达到燃点,在浓硫酸充分供给氧的情况下,镁条燃烧得更旺,好象照明弹一样。
19、烧不着的棉布
棉布是由棉花制成的,棉花主要的化学成分是纤维素分子构成的,它含有碳、氢、氧元素,所以是可燃的物质。布条事先浸过30%的磷酸钠溶液,晾干后再浸入30%的明矾溶液中,再晾于,这样,布条上就有两种化学药品,磷酸钠和明矾,磷酸钠在水中显碱性,而明矾在水中显酸性,它们反应之后除生成水外,还生成不溶解于水的氢氧化铝。所以实际上棉布条被一层氢氧化铝薄膜包围了,氢氧化铝遇热后又变成了氧化铝和水,就是这层致密的氧化铝薄膜保护了布条,才免于火的袭击。经过这样处理过的棉布在工农业生产和国防建设上都广泛的应用。
20、红糖制白糖
【实验原理】
红糖中含有一些有色物质,要制成白糖,须将红糖溶于水,加入适量活性炭,将红糖中的有色物质吸附,再经过滤、浓缩、冷却后便可得到白糖。
【实验步骤及现象】
称取5 g~10 g红糖放在小烧杯中,加入40 mL水,加热使其溶解,加入0.5 g~1 g活性炭,并不断搅拌,趁热过滤悬浊液,得到无色液体,如果滤液呈黄色,可再加入适量的活性炭,直至无色为止。将滤液转移到小烧杯里,在水浴中蒸发浓缩。当体积减少到原溶液体积的1/4左右时,停止加热。从水浴中取出烧杯,自然冷却,有白糖析出。
21、自制指示剂
实验原理
许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里显示不同的颜色,可以作为酸碱指示剂。
实验用品
试管、量筒、玻璃棒、研钵、胶头滴管、点滴板、漏斗、纱布。
花瓣(如牵牛花)、植物叶子(如紫甘蓝)、萝卜(如胡萝卜、北京心里美萝卜)、酒精溶液(乙醇与水的体积比为1∶1)、稀盐酸、稀NaOH溶液。
实验步骤
1. 取一些花瓣、植物叶子、萝卜等,分别在研钵中捣烂后,各加入5 mL酒精溶液,搅拌。再分别用4层纱布过滤,所得滤液分别是花瓣色素、植物叶子色素和萝卜色素等的酒精溶液,将它们分装在3支试管中。
2. 在白色点滴板的孔穴中分别滴入一些稀盐酸、稀NaOH溶液、蒸馏水,然后各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。观察现象。
3. 用植物叶子色素的酒精溶液、萝卜色素的酒精溶液等代替花瓣色素的酒精溶液做上述实验,观察现象。
22、玻璃棒点燃了冰块
玻璃棒能点燃冰块,不用火柴和打火机,只要用玻璃棒轻轻一点,冰块就立刻地燃烧起来,而且经久不熄。你如果有兴趣,可以做个实验看看。先在一个小碟子里,倒上1一2小粒高锰酸钾,轻轻地把它研成粉未,然后滴上几滴浓硫酸,用玻璃棒搅拌均匀,蘸有这种混合物的玻璃棒,就是一只看不见的小火把,它可以点燃酒精灯,也可以点燃冰块。不过,在冰块上事先放上一小块电石,这样,只要用玻璃棒轻轻往冰块上一触,冰块马上就会燃烧起来。请读者试验后,做出答案来。
道理很简单。冰块上的电石(化学名称叫碳化钙)和冰表面上少量的水发生反应,这种反应所生成的电石气(化学名称叫乙炔)是易燃气体。由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂,它足以能把电石气氧化并且立刻达到燃点,使电石气燃烧,另外,由于水和电石反应是放热反应,加之电石气的燃烧放热,更使冰块熔化成的水越来越多,所以电石反应也越加迅速,电石气产生的也越来越多,火也就越来越旺。
23、白花变蓝花
器具:铁架台、铁夹、蒸发皿、滴管
药品:锌粉、碘片、浆糊
方法:取一只蒸发皿放入2克锌粉和2克碎碘片,拌和均匀,在蒸发皿的正上方吊一朵白纸花,白纸花上涂以面粉浆糊。
一朵白纸花,现在我要“滴水生紫烟、紫烟造兰花”。然后用胶头滴管吸取冷水,加一二滴于混合粉上,立即有紫烟和白雾腾空而起,团团彩云都抢着去拥抱白纸花,把白花染成兰花,再熏染一二次,蓝花更加鲜艳、逼真。
原理:干态下的碘片和锌粉,常温下不易直接化合,加入少量水作催化剂后,立即剧烈反应生成碘化锌并放出大量的热,使未反应的碘升华成紫烟,水受热汽化,空中冷凝成白雾,碘和白纸花上的面粉接触显兰色,于是紫烟造出蓝花。
24、琥珀”标本的制作
我们可以选用优质(特级)松香,自己动手制作一块人造琥珀标本,花费不多,操作也不难。现将制作方法介绍如下:
把买来的优质松香(用量的多少根据昆虫大小来决定,一般100克左右就能做一块),放在烧杯内,加少量酒精(它们的比例一般采用10:1),用酒精灯加热,不断地用玻璃棒搅拌,直到松香熔化,含的酒精基本上蒸发就好了
然后,把要做标本的蝴蝶、甲壳虫、小植物放在事先用硬纸折好的小纸盒内(先在折好的纸盒内衬一层蜡纸)。纸盒折成象火柴盒芯子的形状。再把熔化的松香慢慢倒入盒内。当松香凝结变硬以后,撕去纸盒,用快刀小心地削去标本四周多余部分,这是琥珀标本的毛坯,只有上面透明,可以看清楚里面的小昆虫,其余的五面是毛糙、不透明的,看不清里面的小昆虫,还必须经过酒精洗涤,晾干,这样整块人造琥珀通身透明,小昆虫象冬眠般地睡在里面,微细的结构都看得一清二楚,好象一块真的昆虫琥珀一样。装在玻璃盒内,标本就制成功了。
25、制作不易生锈的铁钉(带有氧化膜)
材料:铁钉
仪器:三脚架,石棉网,酒精灯,烧杯,试管
药品:稀盐酸,稀氢氧化钠,氢氧化钠固体,硝酸钠,亚硝酸钠,蒸馏水
步骤:
1、先用试管量取适量稀氢氧化钠,把铁钉投进,除去油膜
2、再用试管量取适量稀盐酸,把铁钉投进,除去镀锌层,氧化膜和铁锈
3、称取2g固体氢氧化钠,0.3g硝酸钠和一角匙亚硝酸钠,在烧杯中溶于10ml蒸馏水
4、把铁钉投入烧杯中,加热至表面生成亮蓝色或黑色的物质为止
原理:
亚硝酸根在中性和碱性环境中有一定的氧化性,在强碱溶液中,与铁反应生成亚铁酸钠(Na2Fe2O4)和一水合氨,生成的亚铁酸钠不稳定,在亚硝酸根和铁的作用下在铁表面分解为致密氧化膜。
注意:
NaOH有强烈腐蚀性,并且溶于水时放出大量热。而亚硝酸钠为剧毒物质,做完实验要彻底把手洗干净。
26、制作“叶脉书签”
[实验步骤]
(1)选择外形完整、大小合适、具有网状叶脉的树叶, 这是成功的关键,叶脉不硬的就好象煮树叶汤
(2)用水将树叶刷洗干净,放在约10%的氢氧化钠溶液中煮沸。当叶肉呈现黄色后取出树叶,用水将树叶上的碱液洗净;
(3)将叶子平铺在瓷砖或玻璃板上,用试管刷或软牙刷慢慢刷去叶肉。将剩下的叶脉放在水中轻轻清洗,稍稍晾干后,夹在书中压平。
27、自燃——糖与氯酸钾的反应
【实验原理】
浓硫酸与糖反应时放热,放出的热量能促进氯酸钾的分解,释放出氧气。氧气又进一步氧化糖,糖的氧化放出大量热,大到足以使糖燃烧产生火焰。
【实验步骤及现象】
将糖粉与等量氯酸钾混合均匀放进蒸发皿内,在混合物顶部轻轻地挖一凹痕,向凹痕中滴一滴浓硫酸,即发生自燃。
注:这个实验应在通风橱中进行。
28、指纹检查
试验原理
碘受热时会升华变成碘蒸气。碘蒸气能溶解在手指上的油脂等分泌物中,并形成棕色指纹印迹。
实验用品
试管、橡胶塞、药匙、酒精灯、剪刀、白纸。 碘。
实验步骤
1.取一张干净、光滑的白纸,剪成长约4 cm、宽不超过试管直径的纸条,用手指在纸条上用力摁几个手印。
2.用药匙取芝麻粒大的一粒碘,放入试管中。把纸条悬于试管中(注意摁有手印的一面不要贴在管壁上),塞上橡胶塞。
3.把装有碘的试管在酒精灯火焰上方微热一下,待产生碘蒸气后立即停止加热,观察纸条上的指纹印迹。
29、干洗剂
【处方及制法】
1,1,1-三氯乙烷60% 汽油20% 苯18% 油酸二乙醇酯2%
油溶性香料少量
将上列各组分放在烧杯或搪瓷杯等容器中混合均匀,装瓶密封保存。
【用途及用法】
用于除去高档毛料衣服的污垢,洗后无需漂洗,不留痕迹,对织物无损,衣服不变形,色泽不改变。洗的方法是用毛刷沾上干洗剂,刷有污垢的地方,然后用拧干的湿毛巾吸走灰尘及污垢。
30、用皂泡法检验硬水的硬度
【实验步骤及现象】
将1 g普通的洗衣皂片溶解在100 mL酒精中,配成肥皂溶液。
取5 mL蒸馏水或软化水注入试管,向水中加入一滴肥皂液,用塞子塞住试管口,用力振荡试管,若没有出现皂泡,再加入一滴肥皂溶液并振荡。继续滴加肥皂溶液并振荡直到有充足的皂泡产生。记录产生充足皂泡所需的肥皂液的滴数。
用此方法便可检验不同硬水的硬度,例如:
(1)碳酸氢钙的稀溶液
(2)碳酸钙的悬浊液
(3)自来水
(4)雨水或储存水
(5)矿泉水
(6)实验室制备的硬水
31、火山爆发
〔实验原理〕
高锰酸钾与甘油混合激烈反应放出大量热,使重铬酸铵分解生成的固体残渣随生成的气体喷出。
〔实验操作〕
在木板中央堆一方泥土,上面放一坩埚,坩埚周围用泥围堆成一小“山丘”,丘顶坩埚上方为“火山口”。向埋在山丘内的坩埚中央堆放5 g高锰酸钾和1g硝酸锶的混合物,此混合物周围堆放10g研细了的重铬酸铵粉末。用长滴管滴加数滴甘油在高锰酸钾上,人离远点,片刻后可见有紫红色火焰喷出,紧接着就有绿色的“火山灰”喷出。
32、自制豆腐
【实验步骤及现象】
(A)浸泡:加 300 mL水浸泡 24 小时(若气温较高时,中间可更换一次水),使黄豆充分膨胀,然后倒掉浸泡水。
(B)研磨:将泡好的大豆放在家用粉碎机内,加入200 mL水,进行粉碎。
(C)制浆:将研磨好的豆浆和豆渣一并倒入放有双层纱布的过滤器中抽滤,另取100 mL水,分多次冲洗滤饼,充分提取豆渣中的豆浆。滤液即为浓豆浆。
(D)凝固变性:将自制的浓豆浆(或直接用市售的袋装浓豆浆)倒入一个洁净的500 mL的烧杯中,用酒精灯加热至80 ℃左右,然后边搅拌,边向热豆浆中加入饱和石膏水,直至有白色絮状物产生。停止加热,静置片刻后,就会看到豆浆中有凝固的块状沉淀物析出。
(E)成型:将上述有块状沉淀物的豆浆静置20分钟后过滤,再将滤布上的沉淀物集中成一团,叠成长方形,放在洁净的桌面上,用一个盛有冷水的小烧杯压在包有豆腐团块的滤布上,大约30分钟后,即可制成一小块豆腐。若用市售的浓豆浆为原料,制成的豆腐更为细嫩洁白。
(F)保存:为了使制成的豆腐保鲜而不变质,将新制成的豆腐浸于2%~5%的食盐水中,放在阴凉处,可使豆腐数天内保鲜而不变质。
33、豆腐中钙质和蛋白质的检验
用品:烧杯、漏斗、滤纸、铁架台(带铁圈)、精密pH试纸。
草酸钠、浓硝酸。
原理:豆腐中的钙质与草酸钠溶液反应便生成不溶于水的草酸钙白色沉淀。
Ca2++Na2(COO)2-→Ca(COO)2↓+2Na+
蛋白质遇到浓硝酸,微热后呈黄色沉淀析出,冷却后再加入过量的氨水,沉淀就变成橙黄色。因为蛋白质分子中一般有带苯环的氨基酸,浓硝酸和苯环发生硝化反应,能生成黄色的硝基化合物,故可用来检验蛋白质。
操作:
1.豆腐的酸碱性试验取200克豆腐放入烧杯中,加入20毫升蒸馏水,用玻棒搅拌,并捣碎到不再有块状存在。过滤,得到无色澄清的滤液和白色的滤渣。
用精密pH试纸测试豆腐滤液的酸碱性(一般测得的pH值为6.2,显弱酸性)。
2.豆腐中钙质的检验取上述豆腐滤液2毫升于试管中,再滴入几滴浓草酸钠溶液,试管中立即出现明显的白色沉淀。说明豆腐中含有丰富的钙质,而且能溶于水,不一定与蛋白质结合在一起。
3.豆腐中蛋白质的检验取上述白色的豆腐滤渣少许,放入试管中,再滴入几滴浓硝酸,然后微热,可以看到白色的豆腐滤渣变成黄色。冷却后,加入过量的氨水,黄色转变成橙黄色,这就是蛋白质的黄色反应。
注意事项:
1.在制豆腐滤液前,一定要把豆腐捣碎,才能使钙离子溶解到水中。
2.由于豆腐中含有较多蛋白质,形成胶体,故过滤较慢。但蛋白质一般不易透过滤纸,所以滤液不会有黄色反应。
34、自制火柴
用品:点燃过的火柴梗(梗较长的)、研钵、蒸发皿、木夹、旧毛笔、酒精灯。
氯酸钾、重铬酸钾、硫、锌白、氧化铁、玻璃粉、骨胶、红磷、三硫化二锑、白垩。
原理:利用摩擦生热,使火柴盒上的磷颗粒受热后在空气中着火,接着便引起具有氧化剂的火柴头燃烧起来,并继续燃烧着表面涂有蜡层的火柴梗。
操作:
l.配火柴头药 先将氯酸钾、重铬酸钾、锌白、氧化铁粉、玻璃粉分别在研钵中研细,按表14-3的配方进行混和,用骨胶配成胶水后,把混和药品调成较稠的薄糊状。
在蒸发皿中熔化适量的石蜡,把火柴梗一端浸在液态的石蜡中(石蜡的温度稍高些,避免沾上的石蜡过稠)迅速地蘸一下,长约2厘米左右。
将附有石蜡层的火柴梗逐一蘸取火柴头药,搁在一边待干。
2.配火柴盒药 按表14-4配方把红磷、三硫化二锑、氧化铁粉、白垩、锌白、玻璃粉等分别在研钵中研细后,用稀骨胶调成糊状,用毛笔均匀地涂在旧火柴盒边(或另用一条硬纸),晾干待用。
注意事项:
1.各种原料一定要分别研成细粉以利摩擦,但绝不能混和后研磨,以防爆炸。
2.火柴梗蘸蜡一定要均匀,只要涂薄薄的一层即可。
3.一定要等药干燥后再进行摩擦试验。
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‘伍’ 世界上最简单的科技小发明怎么做
枪的故事——圆珠笔枪
造枪工艺流程:一支圆珠笔心(三分之一处有卡子的),用一枚橡胶盖套上,再用一根硬铁
丝、铁丝或者铜丝磨平一头,另一头扭成一个回环,枪就做好了。子弹么,就是纸弹,用一小团纸醮水揉成刚好能够摁进笔心里的大小,用钢针快速一推,叭!小小的湿纸团就发射出去,做得好的枪,一般射程大约有两米,打前排同学的脑袋,那还是基本上一打一个准儿的。
降落伞
大家一定看到过飞行员穿着降落伞跳伞的镜头吧,降落伞在天上飘呀飘呀可真漂亮。想不想自己动手做一个降落伞呢?
其实很简单,准备手帕1条(或是拿塑料袋剪下一块正方形),一些线和橡皮泥。先在手帕的四角绑上线(注意四条线必须一样长),再让四条线的另一端埋进大约50克的橡皮泥里,让孩子抓住手帕的中心点往上抛,看看会怎样?空气会使你的降落伞鼓起来,飘呀飘地慢慢落回地面。如果降落伞垂直快速地落到地面,让孩子减少橡皮泥的重量,或者在降落伞上方戳一个小洞再试试看,也许效果会好些!
再在降落伞的下面系上一个很轻的小娃娃,用力往上抛,让她做勇敢的飞行员,为我们表演跳伞!
玩扑克
准备1条干净的毛巾和1副扑克。
先把毛巾铺在桌上,拿出十张扑克,一张接一张面朝下排成一列。提醒孩子要细心,注意每张扑克要盖住前一张的一半,毛巾可使扑克不易滑动。
再把第一张扑克轻轻往后翻,如果成功的话,其余的立刻一张跟一张地翻过来,直到最后一张为止。这种现象叫做多米诺骨牌效应。
不仅扑克可以这样玩,
麻将牌、积木也可以类似这样玩:先一一竖着排好,之间空的距离小于麻将牌或积木的高度,再把第一个麻将牌或积木牌轻轻往后推,如果成功的话,其余的立刻一个跟一个地倒下来,直到最后一个为止。
大家一定在电视里看到过很多人合作玩这种游戏,不断变换出许多美丽的图案。有可能的话让孩子找几个同伴,帮助孩子一起设计,这种游戏很能培养孩子的细心、恒心和合作精神!
糖的燃烧
思考:小朋友,糖可以燃烧吗?什么条件下糖才可以燃烧?
材料:糖1—2块、火柴1盒、烟灰少许、盘子1个
操作:
1 将方糖放在盘子上,用火柴点燃,观察糖是否燃烧
2 在糖上放烟灰少许用火柴点燃,观察糖是否燃烧
讲解:
1 糖直接遇到火,是不容易燃烧的。
2 糖上放少许烟灰,利用烟灰燃烧温度较高,达到燃点,糖就可以燃烧起来。
创造:知道用什么方法使燃烧的火苗熄灭?试着制造个灭火器。
水制放大镜
思考:水也能当放大镜,你知道吗?
材料:水、保鲜膜、大碗1个、彩色珠子
操作:
1. 把彩色珠子放入碗中,用保鲜膜封住碗。
2. 用手轻轻把碗口上面的保鲜膜向下按一些,使保鲜膜成倒锥形。
3. 将水倒在保鲜膜上, 通过水看碗中的物体,观察彩色珠子与平时有什么不同。
讲解:碗里的物品看起来大了不少,这是因为保鲜膜上的水形似凸透镜,而通过凸透镜看到的物体往往会大于原有形态。
云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
材料:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
操作:
1 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
讲解:
1、往瓶子中吹气,增加压力。
2、松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
注意:小心火柴不要烧手
光与彩虹
思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个
操作:
把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解:
将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
创造:
小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
变色的碘
思考:碘酒的颜色遇到燃烧的火柴时,会有变化吗?
材料:带盖的玻璃瓶1个、碘酒1瓶、火柴1盒、水少许
步骤:
1 玻璃瓶中倒入30毫升左右的水。
2 在水中加入二、三滴的碘酒,观察颜色。
3 同时使用2—3根火柴,点燃后立即放入瓶中燃烧,并用瓶盖盖住瓶口。
4 摇晃瓶子,观察颜色的变化。
讲解:
1、液的颜色是棕色的。
2、火柴的烟雾可以使碘变成无色的碘离子,所以瓶子中的碘酒溶液会变成无色透明的水溶液
创造:火柴中含有一些易燃物质,当你点燃火柴时,除了火光,是否闻到异味呢?会带来什么样的污染呢?
汤匙变磁铁
思考:你知道金属汤勺为什么变成了磁铁?
材料:金属汤匙、磁铁、铁钉、曲别针
操作:
1、用金属汤勺去吸铁钉、曲别针
2、准备一支金属汤匙,手里拿一块磁铁慢慢地在汤匙上来回摩擦。
3、汤勺将铁钉、曲别针吸起来了
4、将汤匙在桌子上一敲,汤匙的磁力又消失了
讲解:
构成汤匙的金属物质可以被看成是一个个的小磁铁,但由于它们的磁场方向不同,作用被相互抵消,整个汤匙也就没有了磁性。而如果用一块真正磁铁的磁力将汤匙内部的小磁铁的磁场强行排列成同一方向,汤匙就会表现出磁力。将汤匙在桌子上一敲,其内部小磁铁的排列又被破坏掉,汤匙的磁力也就消失了。
创造:你还能把什么物品磁化,用来磁化的物品应该是什么物质制作的?
会自动倒下的一摞硬币
思考:横放在桌上的一叠硬币为什么会自动倒下呢?
材料:十枚硬币、磁铁
操作:
1. 将十枚硬币叠成整齐的圆柱形横放在桌面上
2. 拿磁铁在硬币的上方2—3厘米高的地方接近桌面上这叠横放的硬币
3. 横放在桌面上的硬币自动倒下
讲解:
由于这叠硬币在磁场的作用下发生了变化,使其中每枚硬币的上端都分别磁化,由于同性相斥,加上硬币之间紧贴在一起,在磁性斥力作用下,这叠横放在桌面上的硬币就会自动倒下
创造:
你能用磁铁作一些其它此行小实验吗?
大力士——纸
思考:你能想象一张纸能够举起一本书吗?你知道怎样才能做到吗?
材料:纸、胶带、1本书
操作:
1. 把纸放在两本并排分开放的书上,使纸的中间部分悬空。把一本书放在纸的悬空处。
2. 把纸卷成一个纸卷,用胶带粘好纸的边缘处。
3. 把纸卷立起来,并在上面放一本书。
4. 思考两种方法的不同之处。
讲解:
1. 一张纸能承受多大的压力,主要取决于纸张受力时的弯矩。弯矩即纸张的受力点和受反作用力的点之间的距离。弯矩越大,纸张承受的力越大,反之越小。
2. 直接把重物放在纸上,则纸的受力点和受反作用力点几乎在同一位置上。因此弯矩小,所承受的力就小。
3. 把重物放在竖直的纸卷上,纸的弯矩较大,因此承受的力较多。
创造:
想一想,把纸还可以折成哪些形状,以便承担压力。
不同的承载量
思考:为什么卡纸变形后,它的承载量会不同
材料:纸卡1张(30×20cm)、相同高的纸盒两个、硬币若干枚
操作:
1、 一张卡纸悬空平放在相同高度的纸盒上,纸上只能放两枚硬币。
2、 把纸卡折成波浪形状,架在相同高的纸盒上,波浪形状的卡纸上能放多枚硬币。
讲解:
波浪的卡纸比平整的卡纸承载的硬币个数多。
创造:
怎样变化卡纸,使卡纸上放的硬币更多?
神奇墨水
思考:空无一字的白纸,只要用火烤一下,字形图案就会显现出来,你会制作这种隐形墨水吗?
材料:毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张
操作:
1. 用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图
2. 晾干后,看字形、图案如何
3. 用打火机稍为烤一烤,观察有什么变化
讲解:
1. 干后,字形、图案会消失。
2. 火烤之后,字形、图案会因糖分脱水,而呈现浅褐色。
创造:试试除了糖水,还有哪些液体可以做隐形墨水。
蛋壳的坚固与脆弱
思考:你认为蛋壳是坚固的还是脆弱的,它在什么时候容易破碎,什么时候不容易破碎?
材料:杯子(与半个蛋壳直径大小相同杯口的杯子)、半个蛋壳2个、细铁棒一根
操作:
1、蛋壳开口向下扣在杯子口上
2、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳没被砸破
3、蛋壳开口向上放在杯子口上
4、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳被砸破
讲解:
1、铁棒创击蛋壳凹处,力量都由创击点承受,容易创破。铁棒创击蛋壳凸处,力量分散,不容易创破。
2、一样的材质,一样的创击力量,角度不同,效果就完全不一样
空中跳动的乒乓球
思考:吹风机朝上方,对着乒乓球吹风,你认为乒乓球会被吹走吗?
材料:乒乓球1个、吹风机1把
流程:
1、用一只手握住吹风机,另一只手将球放在吹风机的上方。
2、开动冷风或热风吹动乒乓球。
说明:
1、吹风机朝上对着乒乓球吹,由于力的平衡作用,乒乓球不会被吹走,而是浮在空中跳动。
2、冷风或热风吹动乒乓球,效果都是一样的。
延伸:
如果换成水流,代替气流,乒乓球会怎样呢?
谁的力量大
思考:燕尾夹和锁头哪一个重呢?两者之间栓一条线绳转转看,谁的“力量”大呢?
材料:线绳1根、圆珠笔杆1支、金属小扳手(比夹子重的金属物品)1个、夹子1个
操作:
1、在圆珠笔杆中,穿一条约五十厘米长的线绳,线的一端拴上一个夹子,另一端则系上一个比夹子重的金属小扳手。
2、双手手心相对夹住垂直的笔杆,金属小扳手一端在下。
3、缓缓搓动笔杆,让夹子作圆周运动,渐渐加速旋转,看看有什么现象。
讲解:
1、小扳手是比夹子来的重。
2、当转速加快时,会产生更大的离心力,而把金属小扳手往上提升。
创造:
物体除了轻重差别外,若加上不同的速度,就会产生不同的动量。比一比看,你走路时和骑车时,雨点打在脸上,又什么不同的感觉。
再现指纹
思考:用手指肚在纸上用力按一下,看一看纸上什么痕迹也没有留下,怎样才能看见你留下的指纹?
材料:碘酒、剪好的易拉罐小盒、蜡烛、白纸、火柴
操作:
1、在白纸上印上指纹。
2、看一看白纸上并没有指纹的印迹。
3、用少量碘酒放进铁盒里。
4、点燃蜡烛,使碘酒在蜡烛上方加热(一直加热到碘酒变干,有紫红色蒸气放出时),将印有指纹一面的白纸对着蒸气。
5、过一会儿,纸上就显现出浅色的指纹。
讲解:
1、纸上为什么会显出指纹来呢?原来,人的皮肤表面总有些油脂,对皮肤起保护作用,皮肤表面的指纹是凸凹不平的,低的地方油脂多一些,高的地方油脂就少些,手指肚按到纸上,油脂就被纸吸收,油脂在纸上分布也同样是不均匀的,但和指纹上油脂分布情况相同。
2、碘酒受热时会变成气体,气体受冷时又会直接变成固体,它在油脂里极易溶解,于是纸上就出现颜色深浅不一的指纹。
烛火熄灭了
思考:蜡烛除了用口吹熄外,还可以用什么其他的方法呢?
材料:蜡烛1支、小苏打若干、食用醋少许、火柴1盒、碗1个
流程:
1 将点燃的蜡烛在碗的中央滴上几滴蜡油,将蜡烛固定在碗中
2 将苏打粉放在蜡烛的四周,倒一些食用醋于碗中
3 蜡烛熄灭了
说明:
1、食用醋加上小苏打时,会产生二氧化碳气体。
2、产生二氧化碳气体后,烛火会熄灭。
延伸:
想一想,烛火熄灭要有什么条件?你知道还有哪几种是熄灭蜡烛的方法吗?
空中点烛
思考:火柴在蜡烛的上空点燃,蜡烛为什么会燃烧呢?
材料:蜡烛、火柴
操作:
1、点燃一支蜡烛
2、燃烧一会儿的蜡烛顶端烧成了杯状
2、将点燃的蜡烛吹灭
3、吹灭后的蜡烛冒出了青烟
4、用火柴点燃刚刚熄灭的蜡烛冒出的青烟时,蜡烛会立刻复燃
讲解:
点着蜡烛后,可看到蜡烛顶端的蜡慢慢熔化,顶端明显地烧成了杯状,在“杯”中盛着熔成液状的烛油。然后,烛油沿着烛芯爬升上去,在烛芯上端达到燃点而烧起来,在燃烧产生的热量的作用下,烛油会汽化成“青烟”。显然,“青烟”就是蜡的气体状态。
创造:你知道水的气体状态是什么?你能用什么办法制造水蒸气?
纽扣的出现与消失
思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?
材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个
流程:
1、将纽扣放在盘中。
2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。
3、往杯内倒入清水。
4、注入水后的杯子看不清纽扣。
5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。
说明:
1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。
2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。
延伸:
光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢
认识浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯
操作:
1. 先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。
2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。
3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。
讲解:
1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。
2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。
创造:
用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水
操作:
1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解:
水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转
讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转
小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船?知道船在水上为什么会向前移动吗?
材料:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆
流程:
1. 剪下长约12厘米×8厘米的硬纸板
2. 一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾
3. 剪一块约3厘米×5厘米的纸板坐船浆
4. 用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好
5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动
6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动
说明:
1、橡皮筋扭转的方向不同,船行驶的方向也正好相反。
2、纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸:
仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
材料:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
操作:
1. 放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2. 用胶带把三个孔封住。
3. 将纸盒中加满水。
4. 将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
讲解:
1. 实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2. 水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越潜,压力就越小。
创造:
如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,水为什么水不会从刀痕处流出来?
材料:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
操作:
1、拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封.
2、取一漏斗与吸管相接
3、手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来.
讲解:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量
注意:使用刀子危险请家长帮助
笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
材料:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1 将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)
2 在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。
3 用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。
4 松开手,笔帽又回到瓶子顶部。
讲解:
1 笔帽里的空气使它漂浮。
2 水压进笔帽,笔帽很重并下沉。
3 水流出笔帽,笔帽变轻并上升。
创造:你能制作一个不同的潜水玩具吗?2010-08-29 18:14
教你只做四个东西
1.屏风:美术加手工:剪刀,彩笔,竹子(竹条即可),透明胶带,美工刀,铅笔等
A:将竹子削剪成两根牙签粗细的竹条,然后没8CM截断一下,共要5根,当然要想屏风大可将竹条的长度,数量加多。
B:寻找有风景画的挂历等彩色卡纸,当然也可以自己绘画。裁剪成7CM长3CM宽的长方形纸条(画条)共要四张。
C:将四张画条与五根竹条拼接起来,两根竹条间加一张画条,用透明胶带完成。
D:将半成品沿着竹条与画条的交界处折叠,使得屏风像折扇子一样,之后让他保持这样数分钟,然后拉开,那么一个立体的屏风就做好了,你还可以写一些名言警句在上面!很不错的工艺品!
2.简易风力发电机 物理加美术加制作:易拉罐一个,剪刀一个,马口铁一条,木条一条,四驱车马达一个,强力胶一瓶,彩色LED灯泡一些(或者灯泡,二极管)
A:用剪刀将易拉罐上部分剪去1CM左右,保留剩下的罐体,也就是先做一个“杯子”,然后在杯体上等间距画出三条,然后保留这三条,剪去剩下多余部分,之后呈现一个圆底座加三个叶片,像螺旋桨,然后用剪刀尖在底座正中间钻出一个与马达中轴略小一点的圆孔。
B:有马口铁(就是普通的铁片)将马达牢牢包住,然后用钉子定在木条上。
C:用强力胶将叶片固定在马达的中轴上,保证叶片的垂直型,水平性,向风性。
D:将马达的两根导线连接在LED灯泡上,保证导线接口连接正常(正负,接触良好)
E:手持木条快速向前奔跑,或者安装在自行车上,在风的作用下推动叶片的转动,进而推动马达转子的转动,于是发生磁生电,LED灯泡就会亮,如果风的持续性与稳定性好,那么与一节电池没有区别,如果风力忽大忽小,则LED灯泡忽亮忽灭,如果再加一个敏感充电器,那么就可以将电流储存起来,然后释放的电流,会比较理想
1.橡皮筋动力小车:橡皮筋两根,一次性筷子10双(含备用),易拉罐一个,剪刀一把,美工刀,铁丝5CM,饮料瓶盖,强力胶
A:将易拉罐罐体剪下来,并利用剪下的铝板经过绘画,裁剪,得到一个螺旋桨叶片,并在螺旋桨叶片中间钻取一个与铁丝直径略小一点的空,将铁丝牢牢固定在孔上,然后将靠近叶片中心月1CM 的地方将铁丝打一个结扣(就是把铁丝拧一下),然后穿过饮料瓶盖,穿过后再打一个结扣,这样一来两个结扣便将瓶盖牢牢困死在他们(结扣)之间,然后将剩余的铁丝弯成一个钩子
B:用两根筷子在桌面上摆成一个等腰三角形,两根筷子为腰,将两根筷子的交点称为顶点,两根筷子的脚成为底点,用强力胶粘合顶点,分别在两根筷子底点上再粘合两根一半长度的筷子,同样再粘合他们的顶点,之后想一个二面角,然后再用一根筷子粘合两个顶点
C:在第一回的等腰三角形底点上安装一个带轴承的轮子,在顶点安装一个轮子,然后再在顶点上的筷子处于一半筷子顶点处连接橡筋,并将带着瓶盖的螺旋桨叶片安装在一半筷子的顶点,调整相近长度将橡筋钩挂在铁丝钩上
D:转动叶片上发条,松动后,车子自行奔跑!
2。动力形。比上面简单!轮胎3个,电池盒一个,马达一个,导线两根,筷子2双,轴承一个(自行车辐条即可),强力胶,
A:在筷子的一端粘合另一双筷子的1|3,呈现出中垂线的样子,将轴承穿上两个轮子并固定在短筷子上,再在长筷子中间用强力胶将电池盒站在中间,并引出两根导线
B:在长筷子的另一端将剩下的一个轮子插在马达的中轴上,将马达用强力胶粘合在长筷子另一端,即简单三轮筷子赛车,
C:电路连接:很简单,转上电池后,将两根导线直接与马达的两个电片接上就行了(保证接触良好就行),如果接上后发现车子倒退着走,那就将导线的位置颠倒一下就行了!
‘陆’ 简单的科学小实验
这个不错
糖是画家
因为小石头今天又没画好画,被小朋友们嘲笑了。“我为什么画不好画呢?”
“只要努力会成功的。”哥哥鼓励小石头。“我现在就介绍给你会画画的糖,去看一看?”
怎么做呢?
必备用品:方糖、碟子、水、蓝色彩笔、红色彩笔。
1.准备两块方糖,在其中一块上用蓝色彩笔用力点,另一块用红色彩笔用力点。
2.倒些水把碟子底部全部弄湿,然后放上被点过颜色的方糖,进行观察。
为什么会那样呢?
随着方糖的溶化,在碟子上出现漂亮的图像。
在水中滴入墨水时会看到墨水向四面蔓延。这种现象叫做扩散。糖能成画家也是由于扩散现象。糖遇到水慢慢溶化时,点在上面的墨水也遇水蔓延,所以形成了画。
我们之所以能够闻到香水味、烟味、臭味,都是“扩散”在起作用。即作为“味源”的物质移动到我们鼻子的缘故。在生活中,我们常误认为没有空气就没有味觉,其实空气反而是味觉扩散的障碍物。在真空状态下,最容易扩散。
‘柒’ 请教DNA指纹鉴定的实验怎么做,急
一般要通过以下几点来完成:
1、将送检的各种生物学检样,如毛发、血痕、精斑、人体组织或白骨等,把其中所含的DNA 提取出来。
2、选用与探针配对的限制性核酸内切酶,在长链DNA 位置上加以切割,使分子量很大的DNA 长链切短成许多长度不同的小片段。
3、在胶板尺寸较长的凝胶电泳仪中,对酶解完全后的DNA 片段进行电泳,各酶切片段就会按其长度大小在电场中进行分离。
4、先用碱性溶液使凝胶板中分离开的双链DNA 片段变性为单链片段,然后将凝胶板夹在尼龙膜中,使这些单链DNA
片段印溃(blot-ting),转移并永久性地固定在尼龙膜上。
5、让放射性DNA探针与尼龙膜上的单链DNA片段进行分子杂交。
6、用放射性胶片与尼龙薄膜叠放,尼龙膜上的放射性探针便会发出X 射线使胶片曝光,从而使杂交有探针的长度不同的DNA片段位置显影在胶片上。这样的特征DNA片段条状图谱,便是所谓的DNA指纹。
再附送一点DNA的科普知识:
1 DNA指纹图的建立及发展
近百年来的研究认为,任何遗传分析都是以遗传标志为基础的,而任何一个遗传标志的价值又在于其变异 性(即多态性)的大小。有关遗传多态性的研究对促进人类学、遗传学、免疫学以及法医学的发展, 以及对阐明某些疾病的发病机理乃至协助诊断等方面都起了十分重要的作用。但以往的研究都是利用各种外部表现型、生理缺陷型、同工酶、多态蛋白等作为遗传标志,用间接分析来推论相应的遗传基因。
70年代末,限制性内切酶和重组体DNA技术的出现以及分子生物学的飞速发展,使人们对遗传标志的研究转向DNA分子本身。由于各种遗传信息都蕴藏在DNA分子上,生物个体间的差异在本质上是DNA分子的差异,因此DNA被认为是最可靠的遗传标志。某些DNA序列的差异可通过限制性酶切片段长度的改变来反映,此即限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphisms,RFLP),其产生是由于点突变、DNA重排、插入或缺失引起的〔1〕。随着对RFLP研究的深入,人们发现了基因组中最有变异性的一类序列——高变异DNA序列,使DNA遗传标志的发展和应用得到了一次飞跃。
1980年,Wyman和White描述了第一个多等位性的具有高度多态性的人类DNA标志。不久,在胰岛素基因(Insulingene)的5′端区域、致癌基因(C-Haras I Oncogene)的3′端分别发现了相同的高度可变的标志(hypervariable marker)。在α-球蛋白(α-globin)基因群周围还发现了其它三个标志〔2〕。1982年,Bell等〔3〕证实:这些高度多态性区域串联着重复的短序列单位,重复单位数目的差异导致了这种高度的可变性,由于这些结构特征,人们称这些区域为小卫星(minisatellite)或高度可变区域(hypervariable)或可变数目的串联重复(variable number of tandem repeats)。
1985年,Jeffreys 等〔4〕用肌红蛋白基因第一内含子中的串联重复序列(重复单位含33bp)作探针,从人的基因文库中筛选出8个含有串联重复序列(小卫星)的重组克隆。序列分析表明,这8个小卫星重复单位的长度和序列不完全相同,但都有相同的核心序列(core sequence)即GGCCAGGA/GGG。他们先后用两个多核心小卫星(poly coreminisate
-llite)33.6和33.15探针进行southern杂交,在低严谨条件下杂交得到了包含10多条带的杂交图谱,不同个体杂交图谱上带的位置就象人的指纹一样千差万别,Jeffrey称之为DNA指纹(DNA fingerprint)〔5〕,又名遗传指纹(genetic fingerprint)。
RFLP DNA指纹分析技术由于方法繁杂、周期长、实验条件高等缺陷而无法大范围推广。1990年,Williams等〔6〕首次报道了AP-PCR技术,Welsh和McCelland〔7〕亦独立地进行了这方面的工作,从而使DNA指纹技术应用更加广泛。AP-PCR技术是采用随意设计的1个或2个引物,对模板DNA进行PCR扩增,一般先是在低严格条件,即在高Mg2+浓度(大于传统PCR Mg2+浓度1.5mmol/L)、较低退火温度(36℃~50℃)下进行1~6个循环的PCR扩增,随后在严格条件下进行PCR扩增,产物经2%琼脂糖凝胶电泳或6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,可得到DNA指纹图谱。其基本原理是:在低严格复性条件下,引物与模板DNA非完全互补序列形成错配,错配引物在DNA聚合酶作用下沿模板链延伸,合成新链,当在一定距离内模板DNA另一单链也发生引物错配时,即可对两错配引物间的DNA进行扩增。但是此种错配并非随机发生,引物和模板间,特别是在引物3′端必须存在一定的互补序列,即可产生不同的扩增片段或组合,通过DNA指纹图谱,可得到配对DNA样品中的差异片段,用于克隆、测序、染色体定位和基因片段的生物学功能研究。
我国杨建厂等〔8〕利用PCR的原理成功地建立了一种全新的DNA指纹检测技术,称之为随机引物PCR人DNA指纹检测技术(arbitrarily primed PCR human DNA fingerprinting,APHDP),此外还开发出处理DNA指纹数据应用软件,应用于个人识别、遗传素质与疾病的相关特征研究等。
2 DNA指纹技术所用的探针
自DNA指纹技术建立以来,这一技术迅速在动植物的进化关系、亲缘关系分析以及法医学方面得到广泛应用。也正是由于DNA指纹技术在核酸分析中显示出了强大的生命力,因而许多学者围绕此技术所用的探针作了大量的工作,除Jeffrey等〔5〕的探针外,用人工化学合成或从生物组织中提取后再扩增的办法生产出了一批高水平的探针。迄今,在DNA指纹技术中所用的探针大概有probe33.15、33.6〔5〕、bacteriophage MB〔9〕、pig repetitire clone p83、PGB 725、poly(GT) containing 18.1、(GTG)5/(CAC)5〔10,11〕、(CAC/TA)4及(GT)12等。同时,在探针的标志上也有了很大的发展,根据它们的结构可大致分为小卫星探针和简单重复序列探针,简单重复序列包括微卫星探针(microsatellite probe)和寡聚核苷酸探针。小卫星探针的核心序列为33bp,常定位在人常染色体前的末端(proterminal)区域,微卫星探针则在10~20bp之间,而寡聚核苷酸探针在10bp以下,普遍散布在人类整条染色体上,或者在基因间区域或者位于内含子内。
1988年,我国伍新尧等〔12〕根据DNA指纹是人基因组中重复序列的RFLP的原理和人与鼠的髓鞘碱性蛋白(MBP)基因cDNA同源序列性高于90%的事实,选用鼠MBP cDNA3′端的一段序列(非表达区高度重序列,与人基因组中该类重复序列几乎完全同源),长度为0.81kb的片段作探针,检测用HaeⅢ酶解的人DNA限制性片段(RF),在人群中可分出22条谱带,受检 的30例无血缘关系的个体之间没有两个人的谱带是完全相同的,显示这一方法的高度个体特异性,这是国内首次用自已的力量找到DNA指纹的探针。
3 DNA指纹的应用3.1 法医学方面 同以往的血型测定法相比,DNA指纹技术在法医学领域上具有无可比拟的优越性。已成为鉴定犯罪、亲子鉴定和确定个体间亲缘关系的工具〔5,13〕。随后,国内学者李伯龄〔14〕、姜先华〔15〕、伍新尧等〔12〕也先后对此项技术进行了研究,并应用于实际案件的鉴定中,解决了过去无法解决的疑难案例,如微量血痕、部分腐败的碎尸块的个人认定等。
3.2 在动植物科学中的应用
3.2.1 生物种群学研究 利用DNA指纹图可以估算连锁不平衡,比较等位基因的频率,还能估计不同个体之间的重组率,在种群学研究上有助于建立某一个体在种群中的地位和关系,特别是对真菌的种群研究,有很多真菌可以通过有性和无性的方式繁殖,但是何时以何种方式繁殖,程度如何,并不清楚,而利用DNA指纹图就能区分以有性和无性方式产生的后代,并能确定某一区域真菌的自然分布〔1,16〕。
3.2.2 测定物种之间的遗传距离、物种分类鉴定 Jeffreys等〔5〕认为在一个群体的不同成员间拷贝数的串联重复序列(VNTR)由于多态性程度高,在遗传分析中尤其适合作为多态性标志,简单重复的不稳定性可导致VNTR长度的迅速变化,根据家族中或育种群体中VNTR的分离重组频率,可以测定出遗传距离,可用统计学公式确定个体间的亲缘关系:D=2Nab/(Na+Nb),,D值越大,亲缘关系越近,遗传距离就越小;D值越小,亲缘关系越远,遗传距离就越大。为此,运用DNA指纹技术可检测不同物种、同种及同种不同个体的亲缘关系,用于物种分类鉴定,也可用于杂交后代亲本决定,杂交后代群体分开,检测近等基因系(或同类系)种的多态性,并对检测基因进行定位。Welsh等〔7〕对布氏疏螺旋体菌株的DNA指纹进行分析,发现这种lyme病的病原菌实际上是由三个不同的种群组成。罗超权等〔12〕运用AP-PCR鉴定弓形虫虫株,在国内开创了运用DNA指纹技术作生物分类的先例。
3.3 在流行病学方面的运用 由于DNA指纹具有以下几个特点:①能反映基因组的变异性;②具有高度的变异性;③具有简单的稳定的遗传性;④DNA指纹谱具有体细胞稳定性。所以,它同一般的流行病学方法相比较而言,具有无比的优越性,使其成为流行病调查的一种有效工具。Jan DA等〔17〕,Denise Chevrel-Dellagi等〔18〕运用IS6110序列作探针对结核病分支杆菌株进行DNA指纹分析,调查国际间结核病的种型、分析流行情况,改进了控制结核病的方法。而ZhenHua Yang等〔19〕从67个病人中分离出结核病分支杆菌株进行DNA指纹分析,发现分离到PTBN12型时易查明流行环节,从而为快速进行疾病控制提供了一个有力证据。在我国,童笑梅等〔20〕采用随机扩增多态DNA指纹图技术对医院内感染的14例新生儿进行病原流行病学分析,发现患儿体内携带的与医务人员鼻中携带的华纳葡萄球菌菌株的DNA指纹图完全一致,从而证明此次感染的病原菌为华纳葡萄球菌,传染源是携带病菌的医务人员。郭永建等〔21〕在6个月内对121名产科新生儿中的30名检出的31株铜绿假单胞菌进行RAPD指纹图谱分析和血清学分型,结果表明,铜绿假单胞菌在产科新生儿中暴发流行,0∶6/R∶1型为暴发流行性菌株,对医院感染病原菌分型、精确确定传染源、阻断传播途径、控制和预防医院感染具有重要的指导意义。
3.4 疾病诊断及治疗 鉴于DNA指纹所具有的上述特点,故DNA指纹广泛应用于一些疾病的诊断及治疗。Morral〔22〕等发现CF基因9号外显子侧翼含有一小卫星区,且此等位基因2.6带常与△F508连锁,相伴率为50.6%、41.6%,△F508是最主要的致病突变,可疑患者电泳图只要发现2.6等位基因,就可对此病进行初步诊断。现已在Wilson病、外周神经纤维瘤、成人多束肾、多巴性肌紧张、Frecbreich共济失调、Kallmunm综合征性连锁、视网膜病等基因内或旁侧发现有高度的小卫星区域,从而可进行基因诊断。Okamoto R〔23〕用DNA指纹法预测慢性粒cell性白血病骨髓移植术后复发,取得了成功。
3.5 肿瘤的研究 肿瘤是多因素、多阶段的变化过程,病因复杂、变化多样,但归根到底还是在DNA的变化上。一般说来,癌组织、转移灶与正常组织或外周血细胞DNA指纹有差别,常见的是某条带或几条带的缺失,某一条或某几条带密度降低,或者癌组织中出现新的带。Thein等〔24〕用33.6和33.15为探针研究患者DNA指纹谱变化,发现胃肠肿瘤患者癌组织DNA指纹谱全有改变,并认为体细胞突 变还有种属特异性。刘霜等〔25〕应用RAPD(随机扩增多态性DNA)分析技术对6例肝癌患者的癌组织与非癌组织进行分析,发现所有肝癌组织基因组DNA的RAPD指纹图谱均存在差异,其中3例配对肝癌基因组中均存在一相同的0.9Kb的随机扩增片段。杨建厂等〔8〕用APHDFF技术对28例确诊为鼻咽癌病人血DNA指纹图的检测,发现有3条DNA片段出现的频率明显低于健康人群。王黛等〔26〕用LE11.8、MYO和Mb探针,经Southern杂交法检测12例儿童急性粒cell白血病患者的外周血或骨髓细胞的基因重排,结果发现初始或复发与完全缓解时的DNA指纹图相比,谱带有增加或减少,从而认为急性粒细胞白血病患儿的白血病细胞存在基因重排。
参考资料:http://..com/question/13180448.html
回答者: xy_vanilla - 举人 四级 8-11 13:31
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DNA指纹技术是分子生物学中的一种新技术.它是从分子水平区别不同种类生物之间以及同种生物之间差异的重要手段.它在法医学鉴定、物种起源进化研究、动植物及微生物DNA指纹资料库的建立、畜牧科学研究、癌症的研究、疾病的诊断、亲子鉴定等方面具有非常重要的应用.本文简要阐述DNA指纹技术的研究进展及其应用.
回答者: 水心雨君 - 见习魔法师 二级 8-11 13:33
dna指纹:指具有完全个体特异的dna多态性,其个体识别能力足以与手
指指纹相媲美,因而得名。可用来进行个人识别及亲权鉴定
DNA指纹的识别
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1984年英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者首次将分离的人源小卫星DNA用作基因探针,同人体核DNA的酶切片段杂交,获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹,这种图纹极少有两个人完全相同,故称为"DNA指纹",意思是它同人的指纹一样是每个人所特有的。DNA指纹的图像在X光胶片中呈一系列条纹,很像商品上的条形码。DNA指纹图谱,开创了检测DNA多态性(生物的不同个体或不同种群在DNA结构上存在着差异)的多种多样的手段,如RFLP(限制性内切酶酶切片段长度多态性)分析、串联重复序列分析、RAPD(随机扩增多态性DNA)分析等等。各种分析方法均以DNA的多态性为基础,产生具有高度个体特异性的DNA指纹图谱,由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性,且仍按简单的孟德尔方式遗传,成为目前最具吸引力的遗传标记。
DNA指纹具有下述特点:1.高度的特异性:研究表明,两个随机个体具有相同DNA图形的概率仅3×10-11;如果同时用两种探针进行比较,两个个体完全相同的概率小于5×10-19。全世界人口约50亿,即5×109。因此,除非是同卵双生子女,否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同。2.稳定的遗传性:DNA是人的遗传物质,其特征是由父母遗传的。分析发现,DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲之一的图谱中找到,这种带纹符合经典的孟德尔遗传规律,即双方的特征平均传递50%给子代。3.体细胞稳定性:即同一个人的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致。
1985年Jefferys博士首先将DNA指纹技术应用于法医鉴定。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。我国警方利用DNA指纹技术已侦破了数千例疑难案件。DNA指纹技术具有许多传统法医检查方法不具备的优点,如它从四年前的精斑、血迹样品中,仍能提取出DNA来作分析;如果用线粒体DNA检查,时间还将延长。此外千年古尸的鉴定,在俄国革命时期被处决沙皇尼古拉的遗骸,以及最近在前南地区的一次意外事故中机毁人亡的已故美国商务部长布朗及其随行人员的遗骸鉴定,都采用了DNA指纹技术。
此外,它在人类医学中被用于个体鉴别、确定亲缘关系、医学诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记;在动物进化学中可用于探明动物种群的起源及进化过程;在物种分类中,可用于区分不同物种,也有区分同一物种不同品系的潜力。在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。
DNA指纹图谱法的基本操作:从生物样品中提取DNA(DNA一般都有部分的降解),可运用PCR技术扩增出高可变位点(如VNTR系统,串联重复的小卫星DNA等)或者完整的基因组DNA,然后将扩增出的DNA酶切成DNA片断,经琼脂糖凝胶电泳,按分子量大小分离后,转移至尼龙滤膜上,然后将已标记的小卫星DNA探针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交,用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。
琼脂糖凝胶电泳是分离,鉴定和纯化DNA片段的常规方法。利用低浓度的荧光嵌入染料-溴化乙锭进行染色,可确定DNA在凝胶中的位置。如有必要,还可以从凝胶中 回收DNA条带,用于各种克隆操作。琼脂糖凝胶的分辨能力要比聚丙烯酰胺凝胶低,但其分离范围较广。用各种浓度的琼脂糖凝胶可以分离长度为200bp至近50kbp的DNA。长度100kb或更大的DNA,可以通过电场方向呈周期性变化的脉冲电场凝胶电泳进行分离。
在基因工程的常规操作中,琼脂糖凝胶电泳应用最为广泛。它通常采用水平电泳装置,在强度和方向恒定的电场下进行电泳。DNA分子在凝胶缓冲液(一般为碱性)中带负电荷,在电场中由负极向正极迁移。DNA分子迁移的速率受分子大小,构象。电场强度和方向,碱基组成,温度和嵌入染料等因素的影响。
‘捌’ 小学教育:简单有趣的科学小实验
带电的报纸
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
‘玖’ 最简单的科技小制作方法
空气动力船:
步骤一:准备矿泉水瓶、电池盒、马达、金属夹子、雪糕棒、小木棒、风扇叶、双面胶、白乳胶。
‘拾’ 如何解决指纹打卡的烦恼。
先用热蜡印出你的指纹,再倒个石膏手指模把指纹填上,得到自己的手指指纹模,交给同事帮你打