水中花园实验研究

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“水中花园”实验研究

黄明建一、学习目标

1、了解硅酸盐和胶体的性质，了解“水中花园”实验中的基本原理

2、探究影响“水中花园”美感的因素。

二、实验基本原理

硅酸钠（Na2SiO3或写作Na2O · nSiO2）是一种具有复杂组成的玻璃状固体，可溶于

水，其水溶液俗称水玻璃，是营造“水中花园”的主要成分。Na2SiO3水解可生成比碳

酸酸性还弱的原硅酸（H4SiO4），H4SiO4可溶于水，但在水中容易聚合成多硅酸（用

xSiO2 · yH2O表示）的胶体。若硅酸钠溶液长时间暴露在空气中就会形成凝胶。将部分金属盐固体颗粒与硅酸钠溶液混合，又可形成不同颜色的金属硅酸盐胶体。

这些五颜六色的胶体与硅酸钠溶液之间的界面会形成一层半透膜，由于渗透压的关系，

水不断渗入膜内，胀破半透膜，使金属盐又与硅酸钠溶液接触，生成新的金属硅酸盐胶

体。通过反复的渗透—膨胀—生长，就逐渐形成了多姿多彩的”水中花园”景观。

三、实验用品

1、分组试剂

硅酸钠溶液（1∶3）

盐酸（1∶3）、酚酞试剂

2、公用试剂（放在前面讲台上的两组，可通过实验观察标注颜色）

氯化铁、氯化铝、氯化铜、氯化钙

硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镍、硫酸锰

四、实验过程和要求【实验1】取硅酸钠溶液（将市售溶液稀释为1∶3）约4mL，滴加酚酞试剂，再缓缓

滴入1∶3盐酸。边滴边振荡，观察凝胶的形成现象。

【实验2】向自带容器中加入约200mL硅酸钠溶液（1∶3），自选晶体（少许），加入

硅酸钠溶液中，观察“花草”生长过程和现象，并做记录。

（1）请根据实验记录上述盐在加入水玻璃前后的颜色变化以及对应“花木”生长的形

状和相对快慢。

（2）影响“花木”生长的条件有哪些？在条件相当的情况下，哪几种硅酸盐“花木”

生长较快，你认为其主要原因是什么？说明理由。【讨论】如果将“水中花园”做成一个可以长期观赏的工艺品，还应在此实验的基础上

做那些方面的改进？

四、实验展示 1、几种盐与硅酸钠溶液反应前后的颜色和状态

几种盐的晶体

单种盐与水玻璃形成的“花木”

上面三支试管分别是硫酸镍、硫酸铜、硫酸亚铁与水玻璃作用的结果；下面三支试管分别是硫酸锰、氯化铁、氯化铝与水玻璃作用的结果。

2、下面瓶中是我和学生的部分实验成果。

108个趣味化学实验

展开全文

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、自动长毛的鸭子：

趣味化学实验

The document was prepared on January 2, 2021 趣味化学实验一

一操作性趣味实验：茶水—墨水—茶水

实验原理：这是一个非常有趣的化学反应,将玻璃棒的一端事先蘸上硫酸亚铁粉末另一端蘸上草酸晶体粉末.因为茶水里含有大量的单宁酸,当单宁酸遇到硫酸亚铁里的亚铁离子后立刻生产了单宁酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝墨水,从而使茶水变成了“墨水”.草酸具有还原性,将三价的铁离子还原成二价的铁离子,因此,溶液的蓝墨水又消失了,重新显现出茶水的颜色.

实验步骤现象结论和解释

１.取一杯不满的棕黄色的茶水,用玻璃棒在茶水中搅动一下,大喊一声“变”,观察现象. 此时,茶水立刻变成了___________. ________________

________________

２.将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下,大喊一声“变”,观察现象. 刚刚变成的__________________又变成了原来的_______. ________________

________________

特别提醒：

草酸有毒,蘸过草酸的茶水绝对不可饮用

二观察性趣味实验：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.

实验步骤现象结论和解释１.试管中加入1mL95%乙醇和少量红色氯化钴晶体CoCl2·H2O,振荡使其溶解,观察现象. 试管中溶液呈___________色. ________________

幼儿园科学实验：简易实验器材DIY教学案例

标题：探索自然，创意无限：幼儿园科学实验简易实验器材DIY教学案例

一、引言

在幼儿园科学教育中，实验是培养学生创造力和实验精神的重要环节。通过自己动手制作简易实验器材，孩子们既能在实践中学习科学知识，又能锻炼动手能力和观察力。在本文中，我们将介绍一些简易实验器材的DIY教学案例，帮助幼儿园教师和家长们为孩子们打造丰富多彩的科学实验活动。

二、水中花园：制作简易显微镜

1. 主题词：显微镜

在幼儿园科学实验中，观察微小事物是培养孩子们观察力和好奇心的重要方式。通过DIY制作简易显微镜，孩子们可以观察水中浮游生物、植物细胞等微小物体，增加对自然的探索和理解。

2. 制作方法：

- 用透明胶带将一个透明玻璃片和一个凹凸不平的塑料片粘合在一起，形成一个小镜片。 - 取一个纸卷筒或者卷纸芯，将小镜片粘贴在一端。

- 孩子们可以将制作好的显微镜放入水杯中，观察水中微生物和植物细胞。

3. 实验效果：

制作简易显微镜，孩子们可以从更加微观的角度观察水中微小生物，增加对自然的认识和理解。

三、航天梦想：DIY制作火箭发射器

1. 主题词：火箭发射器

幼儿园科学实验应该注重培养孩子们动手能力和创造力。通过DIY制作火箭发射器，孩子们可以亲自动手制作火箭模型，体验科学实验的乐趣，同时学习飞行原理和航天知识。

2. 制作方法：

- 准备一个塑料瓶、一根塑料管和一根绳子。

- 在塑料瓶底部剪一个小口，将塑料管插入，固定好。

- 孩子们可以用纸板制作火箭模型，放入塑料管内。

- 用绳子拉紧，将火箭发射器上的火箭模型发射出去。

3. 实验效果：

通过DIY制作火箭发射器，孩子们可以亲自动手参与火箭模型的制作和发射过程，增加对航天知识的了解，并培养动手能力和创造力。

四、总结与展望

在幼儿园科学实验教学中，DIY制作简易实验器材是培养孩子们科学兴趣和实验精神的重要途径。通过水中花园的显微镜制作和航天梦想的火箭发射器DIY案例，我们可以看到，孩子们在实践中不仅学到了科学知识，更重要的是培养了观察力、动手能力和创造力。希望在未来的幼儿园科学教育中，能够给孩子们更多这样有益的DIY实验机会，让他们在探索自然、创意无限的世界中茁壮成长。

108个趣味化学实验 2

1、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。