像化学家那样研究
二氧化碳气体的性质
Exploring Mysteries Like a Chemist
科学研究必须不断迈向高峰,不断向前推进。
——林纳斯·鲍林
序
在众多的科学家中,有一类是化学家,他们常常在实验室里做各种各样的实验,研究物质的性质、成分,并制造新物质。今天,我们将通过矩道小学科学XR虚拟教学系统中的一个简单实验,来试着像个科学家那样去研究二氧化碳气体的性质。
/ 检测二氧化碳存在/
需要准备实验器材:用于制取二氧化碳气体的白醋、小苏打、锥形瓶、橡胶塞和导管;用于判断二氧化碳气体性质的澄清石灰水、有玻璃片上覆的药瓶以及量杯中一上一下放置的两个蜡烛。
首先,我们需要先制取二氧化碳,将适量的白醋倒入放有小苏打的锥形瓶,将白醋和小苏打充分混合,注意观察,你会发现混合物中迅速产生了大量气泡,这些就是我们的目标——二氧化碳气体。
迅速用橡胶塞堵住锥形瓶,将导管插入橡胶塞里,导管的另一端则伸入装有澄清石灰水的烧杯中。
随着气体的导入,原本清澈的石灰水开始变得浑浊,这是因为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成了不溶于水的碳酸钙沉淀,这是检测二氧化碳存在的经典反应之一。
/ 二氧化碳的气味和颜色特性/
将导管的另一端从烧杯中取出擦净,再导入一个干燥、洁净的空药瓶中。仔细观察,你会发现二氧化碳气体是无色的,它不会像其他气体那样带有明显的颜色。
轻轻用手招气入鼻,你会发现它同样是无味的。这与我们日常生活中常见的许多有刺激性气味的气体截然不同,二氧化碳的“低调”让人印象深刻。
/ 二氧化碳的的特性应用/
将导管的另一端从药瓶中取出,再导入装有两个点燃蜡烛的烧杯中。仔细观察,随着二氧化碳气体的蔓延,你会惊奇地发现,较低的那支蜡烛先被熄灭,随后较高的一支也逐渐熄灭。
这是因为二氧化碳气体比空气重,它会沿着烧杯底部向四周扩散,并逐渐占据整个烧杯空间。
在这个过程中,它排除了原本的空气,降低了蜡烛周围的氧气浓度,从而达到灭火的效果。这一过程正是二氧化碳灭火器扑灭火焰的核心原理,常被用于精密仪器和重要文件的灭火救援中。