洞穴打开,让光进来(科三第六课)

这节课的主要内容是气体的溶解,我数了一下,一共有七个相关(不相关)实验。

实验一:

往热水、常温水、冷水分别加入糖,观察其溶解度。结果表明,随着温度的升高,糖的溶解度也随之升高。

实验二:

同样质量的实心球和圆环,同时沿坡面往下滚,实心球先到达水平地面。当然,两者都是越滚越快。那是因为圆环的质量中心在圆环中间位置,转距比较长。就像做旋转动作的芭蕾舞演员或花样滑冰运动员,他们总是尽可能抱紧双臂,让身体呈球状,否则会容易重心不稳。但如果将实验条件换一下,换成在一定的高度垂直落地,这个时候下落的速度与质量无关了,只与下降的高度有关。因此,有意义的话语应该包含一定的前提,否则就是心灵鸡汤(庞老师语)。

实验三:

将溶解了色素的水装入容器密封,放进冰箱冷冻,看看溶液有什么变化?(这个实验留待以后做)

实验四:

往相同体积的酒精、食用油和糖浆中同时倒入同等质量的水,看看它们是否与水混合?在不搅拌的情况下,酒精会暂时浮于水的表面,混合缓慢;食用油是无论怎样搅拌都不会跟水混合;糖浆与水搅拌后相混合。WHY?

物质之间能否混合,说到底还得理解物质的分子结构。水、酒精和糖浆都有极性基团——羟基,但油没有,而且油分子之间的空隙也比较大。液体相溶,是因为分子之间的作用力相均衡;或者稍有不均衡,则需要引入外力的影响——搅拌。



安安将黄色色素滴入水中,蓝色色素滴入酒精。当黄色的水滴入蓝色酒精的时候,两者迅速相溶变成漂亮的绿色混合物;将蓝色酒精缓慢滴入黄色的水中时,则会迟疑了一下才慢慢溶合,非常有意思。

将黄色的水与蓝色的酒精相挨着滴到烘焙纸上,会发现黄色的水迅速靠近蓝酒精,像一头斗志昂扬的狮子🦁️,静置片刻后再观察,会发现原先蓝色酒精的位置已经干了一部分,像是被水硬生生的拉扯过来一般,只留下淡蓝色浅滩。

张萍同学的问题总与她的工作息息相关。化妆品中的凝脂分子,据说可以锁住水分,让皮肤看起来水润光泽。然后大家一起讨论,所谓的凝脂分子,应该属于两端都有极性链的物质,将水和油链接在一起。小多老师来一句:就是类似于洗洁精之类的活性剂呗。果然简单粗暴。

实验五:

气体溶解于水。

一直奇怪为何喝了可乐雪碧会打嗝,而且那个感觉似乎还不赖。原来,是人们通过低温高压将CO2压进可乐里面的。等到喝进嘴巴里,环境发生了变化,变成了高温低压,CO2气体就迫不及待地跑出来放风了。由此可见,气体不仅可以溶解于水,而且随着温度和压强发生变化,还可以从液体中逸出。比如燃煤发电厂的废水为何得冷却后才能排放?炎热的夏季鱼儿为何会浮出水面来呼吸?都是因为水中的氧含量不足。我的疑问是:人们是如何发现将CO2放进饮料会让饮料的口感更好的?原来大学里专门有一门学科来研究这些:感官科学。

八岁时候的我就学会了发酵面粉做馒头包子,但直到今天才知道,所谓的发酵,是因为40多度时的酵母特别活跃,一头扎进面粉里大吃特吃,然后打嗝放屁,就将面发大了。原来我们吃进去的美味,只不过是酵母这个小东西放的屁而已!哈哈哈哈哈……不过,酵母也有天敌——糖。记得小时候老家有一年麦收季节发大水,大片大片成熟的麦子倒伏在田野里。人们眼睁睁的看着,却无能为力。等到天气放晴,可以收割的时候,很多麦子已经在地里发芽了。记得那一年的很长时间里都没有馒头吃,因为发芽过的麦子根本发不起来,做不成馒头,只能做“死面饼”,但有甜味,小孩子们还是挺开心的。糖吸水,但酵母靠水生存,有甜味的麦粉会杀死酵母,所以面才发不起来。

我们人类经过千万年的进化,适应环境的能力特别强大,不管多么稀奇古怪的东西,总能想办法加工出来吃进嘴巴里,变成身体需要的养分。其实动植物也是如此,比如土豆葛根等块茎类植物,它们的根部都是淀粉,淀粉不溶于水,加上表面一层厚厚的细胞壁保护着,根本不惧雨水的冲刷。

小多老师说,在诺亚方舟之前,人们是不吃肉食的。那是因为当初地球上人口非常少,随便采集一下植物果实就能果腹。而且因为不知道如何使用火,即使运气好捡到一只撞死在木桩上的兔子,也没有办法加工成可食用,生食的话根本消化不了。

实验六:

将毛根或手指头放在可乐里聚气泡,这个现象有一个好听的名字:结晶成核。

不仅液体可以结晶,气体也是可以结晶的,只不过气体的结晶需要一个成核点,而这个点就是刺激物的凹凸不平处:比如玻璃杯的表面、毛根或手指头。

实验七:

两杯可乐,一杯加糖一杯加盐,看看会有什么发生?嗯,口感确实不同。居然有人喜欢喝咸可乐?

我们学习科学的目的在于训练思维,学习是不分年龄的,当我们将事件的真相呈现出来的时候,孩子们自己会思考,会做出自己的判断与选择。就像柏拉图的洞穴实验一样,最理想的做法是:洞穴打开,让光进来。

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