可樂、曼妥思糖、薄荷糖……這一大堆“甜蜜蜜”相信是不少同學的最愛。不過,如果你隻知道它們隻給味蕾帶來美妙感受外,那你就有點OUT了,要知道,這些“甜蜜蜜”一起搭伴兒還有其他很神奇的功能,是不是很好奇?這裡,我們就請甘肅科技館張小琴老師教大家做一個模拟火山噴發的小實驗,用的材料當然就是可樂、曼妥思糖、薄荷糖這些“甜蜜蜜”。
甘肅科技館張小琴老師教同學們模拟火山噴發小實驗
同學們肯定都知道,火山噴發是一種威力巨大、毀滅性超強的自然災害,噴發時四溢的熔岩、劇烈的震動、濃重的火山灰和大量的有毒氣體,往往能波及數百千米之外,甚至影響氣候。
那麼,火山為什麼具有如此巨大的威力?
在做實驗前,先讓我們了解一下火山噴發的原因,火山噴發是岩漿等物質在短時間内從火山口向地表的釋放。由于岩漿中含有大量揮發性成分再加上覆蓋岩層的圍壓,使這些揮發性成分溶解在岩漿中無法溢出,當岩漿上升靠近地表時,壓力會減小,揮發性成分急劇被釋放出來,于是形成火山噴發。
在了解了火山噴發的基本原理後,我們就可以跟着張小琴老師學做火山噴發的模拟實驗了。首先登場的是效果最劇烈的組合——可樂和曼妥思糖。可樂含有大量的二氧化碳,在生産過程中使用了高壓,在打開瓶蓋的瞬間,壓力減小,二氧化碳從可樂中釋放,但這個過程通常是緩慢的,仔細觀察可以發現氣泡大多數是從瓶壁産生,這是因為氣體産生通常要附着在某種表面或某些顆粒上,這種現象稱為“成核現象”。
可樂和曼妥思糖登場了!
見證奇迹的時候到了! 咦!怎麼沒有反應啊?
通過觀察可以發現當我們把曼妥思糖放入打開瓶蓋的可樂中時,曼妥思糖的周圍會附着有大量的氣泡,這是因為曼妥思糖提供了一個新的表面,成為氣體産生的“核”。如果把曼妥思糖放大百倍,你可以看到這些糖粗糙的表面存在很多的小孔,這些多孔的結構使得曼妥思糖變成一個很好的産生氣體的“核”,大量的二氧化碳可以附着在曼妥思糖的表面産生,并且曼妥思糖的密度比水的密度大,曼妥思糖加入可樂會立刻沉底,在底部迅速産生氣體,有利于将頂部液體噴出。類似火山噴發一樣的效果便可呈現在大家眼前。
同學們還可以分别試試粉筆、薄荷糖、面粉與可樂的反應,實驗結果會發現加入曼妥思糖和粉筆的兩組反應較迅速,而加入面粉的一組反應較慢,這是因為曼妥思糖和粉筆表面粗糙,屬于多孔結構,與可樂的接觸面積較大,面粉加入可樂後浮在表面,與可樂的接觸面積較小。
通過這個小實驗,我們可以發現很多科學原理跟我們的日常生活息息相關,大家要養成善于觀察的好習慣,從生活中總結更多的科學知識,從小培養以後成為優秀科學家的能力。
小貼士
火山的類型有活火山、休眠火山、死火山。活火山是人類有史以來時有噴發的火山(如:日本富士山);死火山是人類有史以前噴發過,以後不再噴發的火山(如:中國山西大同火山群、非洲乞力馬紮羅山);休眠火山是人類有史以來曾經噴發過,但長期以來處于相對靜止狀态,仍具有活動能力的火山(如:吉林省長白山天池)。
文/圖丨蘭州晨報/掌上蘭州記者 夏苗
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