【共赴冬奥之约】为冬奥会健儿加油喝彩 天地共迎冬奥 空间站“变”出奥运五环
2022-02-04 11:19:19老黄小舍
北京2022年冬奥会即将开幕,正在太空出差的神舟十三号航天员也非常关注。他们将科普实验项目与奥运元素相结合,利用化学反应在太空制作出了一个奥运五环,激励青少年关注冬奥会、热爱科学、热爱探索、一起向未来。
航天员 王亚平:
同学们,你们好!北京2022年冬奥会马上就要开幕了。说到奥运会,相信大家眼前就会出现奥林匹克的标志“五环”。虽然我们在太空出差,但是也和地面的你一样,期盼着北京冬奥会的到来。今天,我们就用神奇的化学实验,在空间站变出一个奥运五环。
同学们看,我这里有一块镶嵌着五环的透明板,依次是1号环、2号环、3号环、4号环和5号环。在这五个环中,我已经提前加入了一些透明的液体。
其中,1号、4号、5号环中是碳酸钠溶液,2号环当中是碘化钾-碘酸钾溶液,3号环加入的是乙酸溶液。我要有请我的三个“小助手”出场,橙色的溴百里酚蓝溶液、无色的淀粉溶液,还有同样也是橙色的甲基橙溶液。
首先,我要在1号环当中加几滴橙色的溴百里酚蓝溶液混合均匀,1号环就变成了蓝色。接下来,我要在2号环当中加入几滴淀粉溶液,会有一些气泡产生,没关系,一会我们把它处理一下。我们再加几滴乙酸溶液,它们都是无色的,混合均匀,2号的环变成了黑色。
接下来呢,我要在3号环和4号环中都加入几滴橙色的甲基橙溶液,先加3号环,再加4号环,现在我们把它混合均匀。3号环变成了红色,我们再把4号环混合一下,4号环变成了黄色。
在5号环中,我要同时加入两种橙色的试剂,首先我们要加几滴甲基橙溶液,再加几滴溴百里酚蓝,我们把它混合均匀,看看会出现什么颜色。
瞧,一个漂亮的五环就做好了。怎么样,漂亮吗?
有同学可能要问,这是什么原理呢?原来,我的三个“小助手”当中,两个橙色的小助手溴百里酚蓝和甲基橙都是酸碱指示剂,它们在不同的酸碱环境中会呈现出不同的颜色。
在第一个环里,溴百里酚蓝遇到了碱性的碳酸钠溶液,就变成了蓝色。甲基橙在第三个环中遇到了酸性的乙酸溶液就变成了红色。在第四个环中甲基橙遇到的是碱性的碳酸钠就变成了黄色。
5号环中的绿色是怎么产生的呢?相信聪明的你一定猜到了。5号环中无色透明溶液是碳酸钠溶液,当我滴加的是甲基橙和溴百里酚蓝溶液,这两种试剂我们前面都用过,分别呈现1号环的蓝色和4号环的黄色。把黄色和蓝色按照一定比例混合起来,就能够呈现出绿色的效果啦!是不是很有意思呢?
黑色的二号环有点儿复杂,它利用的不仅是显色反应,还有氧化还原反应。原本无色碘化钾和碘酸钾在我加入乙酸后,发生氧化还原反应,产生了碘单质,碘单质与之前加入的淀粉相结合就变成了深蓝色,因为颜色非常深,所以看上去像黑色的效果。
有细心的同学可能会注意到,我在2号环加入淀粉溶液时,就出现了蓝黑色,这是为什么呢?原来啊,这些溶液跟随我们来到空间站,这期间我们打开试剂(瓶)做了演练实验,由于光照、二氧化碳及氧气的共同作用,碘化钾碘酸钾溶液中产生了少量的碘单质,所以,遇到淀粉就变色了。如果你家里有碘伏,可以试试将碘伏和馒头、大米等富含淀粉的食物相遇,观察一下,看看会有什么变化。
除了上面我们提及的溴百里酚蓝和甲基橙之外,生活中还有很多在酸碱性条件下呈现不同颜色的物质,被称为酸碱指示剂,例如水果蔬菜中含有的花青素,比如紫甘蓝、蓝莓等,在不同的酸碱性条件下也能呈现不同的颜色。请你也行动起来,一起用身边的材料去做出你心中的奥运五环吧。
在失重的环境下,我的五环可以自由怕飘浮,液体也不会飘洒出来。
有了奥运五环的陪伴,我们在天宫空间站更能感受到浓浓的冬奥气息。接下来,就让我们共同期盼北京冬奥会到来吧。让我们一起为冬奥会健儿加油喝彩,预祝他们勇夺桂冠、为国争光。
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