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科学小实验铅笔插水袋不漏水原理(魔力科学小实验)

科学小实验铅笔插水袋不漏水原理(魔力科学小实验)2.玻璃瓶中倒入常温自来水,加入约2克小苏打并搅拌至完全溶解。1.在纸杯底部钻两个相邻的小孔,两端削尖的铅笔穿过其中。9V电池、小苏打、自来水、取样勺玻璃瓶、铅笔、搅拌棒、钻孔器、纸杯实验操作步骤

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文 | 魔力科学小实验,本文为原创,欢迎关注及转载分享。

水一种无色无味且透明的液体,是大自然给人类的恩赐,水滋养万物,我们每一天要摄入干净的饮用水,以维持身体机能的正常运作,因此水也常被称作生命的源泉。可是我们每天都在喝的水,它到底是由什么构成的呢?今天的实验也许能为你揭晓答案。

实验所需材料

9V电池、小苏打、自来水、取样勺

玻璃瓶、铅笔、搅拌棒、钻孔器、纸杯

科学小实验铅笔插水袋不漏水原理(魔力科学小实验)(1)

实验操作步骤

1.在纸杯底部钻两个相邻的小孔,两端削尖的铅笔穿过其中。

科学小实验铅笔插水袋不漏水原理(魔力科学小实验)(2)

科学小实验铅笔插水袋不漏水原理(魔力科学小实验)(3)

2.玻璃瓶中倒入常温自来水,加入约2克小苏打并搅拌至完全溶解。

科学小实验铅笔插水袋不漏水原理(魔力科学小实验)(4)

3.将纸杯嵌入玻璃瓶,确保笔尖浸入水中。

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4.杯子顶端的笔尖分别与9V电池的正负极相接。

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现象及原理分析

通过上面的实验我们发现:接通电路后,铅笔浸在水中的两根笔尖周围不停地冒出了许多小泡泡,并且与电池负极相接的笔尖冒出的泡泡明显多过另一根。

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笔尖周围冒出的泡泡

为什么会出现这种神奇的现象呢?原来,铅笔芯的主要成分是石墨,具有优良的导电性能,而在水中加入小苏打增强了水的导电性。接通电路后,电离产生了氢气和氧气,所以在笔尖周围冒出泡泡。其中,阴极产生氢气,阳极产生氧气。由于两个水分子在通电后产生两个氢分子和一个氧分子,所以阴极产生的气泡比阳极更多。

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再唠5毛钱的科普

本实验的核心机制是电解。

电解是将电流通过电解质溶液或者熔融态电解质,在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程。在本实验中,电解质溶液就是加了小苏打的自来水。加小苏打的目的是为了增强水的导电能力。

将电能转化为化学能的装置叫做电解池,比如今天实验中装了小苏打溶液的玻璃瓶。电流流进负电极(阴极),溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极,并与电子结合,变成电中性的元素或分子;带负电荷的负离子迁移到另一电极(阳极),给出电子,变成电中性元素或分子。

电解水实验生成了氢气和氧气,负极产生的气体是氢气,负极产生的气体与正极产生的气体的体积比为2:1。说明每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。

水在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉。水中含有氢(H)、氧(O)两种元素。这种组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物,如二氧化碳(CO2)和氧化铁(Fe2O3)都是化合物。由同种元素组成的纯净物叫做单质,如氢气(H2)、氮气(N2)和氧气(O2)都是单质。

脑洞时间

在今天的实验中,如果将小苏打换成食盐,结果会如何?欢迎留言区探讨,咱们下期见!

实验注意事项

本次实验用到钻孔器及干电池等材料,儿童请在成人监护下操作实验,并确保安全。


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