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一般科普实验搞得多的是化学和生物。我这边告诉你几个实验吧。
化学实验:将碳酸氢铵加热后制得氨气,装在一个球形烧瓶里面,使用空气排除法收集氨气,烧瓶口朝下,因为加热后的氨气比空气轻。收集的差不多的时候,用橡皮塞塞住瓶口。制作一个2孔的烧杯软木塞,一个孔插上较长的玻璃管,玻璃管前端要收缩出一个小喷口,另一个孔插上滴定取液管,(现在叫什么名字不清楚,就是那个有一个橡皮胶囊的管,可以取液体的东西),在取液管里面装上水,要求按压橡胶囊后能够挤出水来。将做好的塞子盖住装有氨气的烧瓶,将烧瓶口朝下,长的那个喷管要深入到酚酞溶液当中,然后挤出水,这时,由于氨气的极易溶于水的特性,导致挤出的水大量溶解氨气,氨气迅速减少,这样烧瓶内部的压力就显著下降,于是,从长的喷管当中吸水,而此时的水是酚酞溶液,无色的,经过喷管后进入到烧瓶里面就和碱性的氨气相结合,使酚酞呈现红色,喷出的液体由无色变红色,非常壮观。如果下面的液体改成石蕊溶液,现象也是很美妙的。你试试吧。
生物实验:将一个剪好的纸图案贴在一片绿叶上,过几天后,将叶片取下,去掉贴纸,可以看到,纸的形状应在叶片上了。这就是光合作用。有纸挡住的地方由于得不到阳光,那个部位的细胞得不到光照和营养,因此显得枯黄样。同样,你也可以拿一张照片底片放上去,那样的话,照片就会晒出照片来呢。
物理实验:1力学。将一个园盒子(如百雀羚霜的铁盒)装上沙子,只装一半或三分之一,盖好备用。再搞一个盒子(同样的)里面装上一个铁块或者干脆搞一个螺丝帽,靠一边,把它粘在一侧,不能拔动,盖好盖子备用。搞第三个园盒子,里面填满沙子,盖好备用。找一个木板,一边搭载一摞书上另一边放在桌子上形成斜面,约30度角度。分别放上上述3个园盒子,看看下落的情形。有些盒子会一直滚下,有些会滚一下就停了,有的往上滚。很有趣的。
2电学。将一个变压器的初级接上一个6伏的灯泡,变压器初级的两个端子同时并接一个1.5伏的电池,这时,灯泡不亮。我们松开电池的一个极以后,灯泡亮一下就灭了。这是为什么?
3光学。拿一个透明的水杯,装满水,杯子的盖子用不透明的盖子盖住,将杯子放在一枚硬币上,结果,硬币看不到了,为什么?
4声学。拿一个音叉,使劲敲击,然后旋转音叉,听一下声音是否时大时小?为什么会是这样?因为声音的干涉现象。
5热学。找一块水晶石,在水晶表面涂上一层石蜡,要均匀,当然也可以用香蕉水溶解石蜡后涂在水晶石上,等香蕉水挥发后石蜡就留在水晶石上了。没有水晶石也可以找一块蓝宝石表面的手表。同样,在一块玻璃上也涂上石蜡膜,待用。将电烙铁(要尖头的)加热后,用烙铁头点在石蜡层的中间,观察融化的石蜡形状。水晶石上面的融解形状为椭圆形,而玻璃上的为圆形。为什么呢?因为水晶具有各向异性,而玻璃不是纯晶体,没有各向异性。水晶石传热的速度纵向和横向不一样。
今天就说这些吧。
《视觉之旅:神奇的化学元素》是一本引你进入化学世界的向导读物。
这本书正是按照这种方式展开的,但是在介绍一百多种化学元素之前,先带你去作一次化学元素周期表的短暂访问,这也是要了解元素的预备知识。元素周期表就是元素的总目录,也是元素大家庭的户口簿。在周期表上每种元素都按次序(原子序数)排列,各有各的位置,其中标明了它的名称、构造性质的有关数据等等。现在已经发现的元素有118种,在周期表上的位置,分布一看便知。
开头有一章“元素周期表是如何形成的”,细说周期表的内容和科学原理,这也是了解化学元素基础的准备知识。还提醒你:“你需要知道的一件事,没有一件事是你不需要知道的。”这里谈到了原子序数、原子量、密度、原子半径、晶体结构、电子填充顺序、原子发射光谱、物质的状态。其中还有一项很重要的导航图,告诉读者:相应于每种元素的每一页都有一个小小的图,图中有一个用**照亮的方块,表示本页元素在周期表中的位置,还有把周期表分成几组颜色在书的前面都有说明。
第14到15页就是我们很熟悉的第1号元素氢,符号为H,一张合页彩照就是它的形态,照片是鹰状星云中的一部分,显示群星闪烁的夜空中正是氢嬗变为氦的宏伟场所。离我们最近的恒星太阳,每秒钟就要消耗掉6亿吨氢,单银河系中就有千万万个恒星,试想宇宙中有多少氢。据计算氢占宇宙重量的75%。氢通常是无色的气体,然而在天体的演化中放射出壮丽景象。太阳对氢的大量消耗养育了我们和地球上的生命,可见氢对我们何等重要。氢和氧的结合形成了云彩、海洋、湖泊河流。氢和碳、氦、氧结合在一起构成了所有生物的血液和肉体。氢是最轻的气体,也非常经济,如果汽车用氢作为燃料比汽油更便宜。氢是最丰富的元素,也最轻,最为物理学家所钟爱,它只有一个质子和一个电子。
本书中,每种元素都占有两彩页,有时刊登元素发现人或被命名人的照片,如96号元素锔(Cm)就用居里夫人的照片,还有纪念她诞辰100周年的奖章。第99号元素锿(Es)是用大科学家爱因斯坦命名的。需要特别提到的是第101号元素钔(Md),是以化学元素周期表最早的研究者和创始人,俄国著名科学家门捷列夫而命名的。
忽然传来“元素周期表再添两名新丁”的消息,那就是超重元素114和116,原子量分别为289和292。
这本书的最后还有一个特别的章节——《元素收获的乐趣》,本书作者在他木制的周期表桌前看着那巨大的周期表中分别陈列了一些元素的实物和许许多多的元素化合物。可见他已经是一名元素周期表的“超级粉丝”。这也使我回忆起68年前的一段往事,那时我是一个18岁的化学爱好者,我精心绘制了一张比明信片还小的袖珍化学元素周期表,还有一个副标题——用英文写的“组成宇宙的元素”。表虽小但各种数据齐全,因此我也可以说是一个周期表迷了,所以才会对这本书格外喜爱而写出这篇短文。
有两件事是我当初编写本书的时候未曾预料到的:一是孩子们会和成年人一样喜欢这本书,二是在不到一年时间里它被翻译成14种语言。这二者共同证明了这样一个事实:化学元素在人的精神追求上和肉体构成上一样都是相通的。每个人都是由元素构成的,每个人都希望了解构成其自身的东西。
在这本书中你会发现许多关于元素的故事:它们从何而来,它们有什么用途,以及是什么使得每种元素都那么有趣。我希望你们喜欢这些故事,并且与你们的孩子、学生、老师或者父母分享这些故事的乐趣。
如果在你认识的人当中有人觉得科学或化学是令人讨厌的,是一些枯燥无味的东西,你可以试着把这本书送给他。仅那些照片就会使他相信有些东西确实值得看一下,他也许最终会写信给我,说他已经尝到了通过科学了解到的这个世界的滋味,并且如何热切地希望知道得更多,谁知道呢。
化学元素是构建我们的物质世界大厦的砖和瓦。要了解物质世界,必须先了解化学元素。喜欢自然科学的青少年学子可以从这本书中获得许多关于元素的知识营养,即便是化学教师,也可以从中撷取材料来丰富自己的教学,使我们的化学课变得更加生动有趣。本书的文字部分涉及不少外国的人物和典故,译者尽可能加了一些注解,希望对于理解本书的内容有帮助。
这本书是一位向导,带领我们周游化学元素的世界,领略其中美妙的风光。希望这本书会让更多的青少年喜欢上化学,并最终加入化学家的队伍。
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