家长朋友们,大家好!今天给大家分享第个科学小实验。
还记得之前带大家做过的铁珠穿环小实验吗?原本直径比铁珠小的铁环,在加热后会膨胀,最终顺利让铁珠穿过。
生活中很多物质都有热胀冷缩的性质,那看不见摸不着的空气,也会热胀冷缩吗?如果答案是肯定的,有什么能观察空气热胀冷缩的办法呢。
为此我用气球设计了如下的实验,供家长朋友给娃普及知识点时做参考。
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给孩子提问:如何证明空气也会热胀冷缩?
接着让孩子提出自己的观点假设。
然后顺着孩子的假设,设计下面的实验进行检验。
实验材料
风扇/气球/75%酒精
实验步骤
01·将吹胀的气球固定在桌面上,并向其表面喷洒75%浓度的酒精。(喷洒时远离热源,并注意开窗通风)
02·准备一个小风扇。
03·将小风扇对着桌面的气球吹,看看会发生什么?
04·可见气球被吹了数分钟后,体积和之前相比,明显变小。
现象及结论
通过观察实验,我们可以得到这样的结论:向气球喷洒的酒精,遇到风时会快速挥发,带走气球表面大量的热量,气球内部的气体由于遇冷而收缩,从而使体积快速变小。
实验参考视频
01:41
02
通过观察到气球内部的空气遇冷收缩这一现象,能证明空气也有热胀冷缩的性质。
⊙为什么酒精能起到降温的作用呢?
因为酒精在常温下是一种易挥发的液体,挥发时会吸收周围的热量,这也是为什么我们使用酒精消毒液时,会有冰凉凉的感觉。
风加大了空气的流动速度,酒精挥发速度也变快,温度也就下降的越快,气球内部的气体也就收缩得更明显。
需要指出的是,挥发常常会与蒸发混淆,它们之间最主要的区别在于温度。
蒸发是指液体由液态变成气态的过程,在任何温度条件下均可发生,温度越高,蒸发速度也越快。
挥发是物质分子的自由散发,自由移动,不受温度的影响,它可以是液体,也可以是固体,挥发一般是指有机物,如酒精、汽油、香薰等。
△香薰挥发
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为了便于取材,实验中所使用的酒精浓度为75%,主要用作日常杀菌消毒使用,除此之外,我们还会见到不同浓度的酒精,大家是否好奇它们都有什么用途呢?
⊙99.5%(体积分数)的酒精
这个浓度以上的酒精也叫无水酒精,可用于生物学上的叶绿素提取,因为叶绿体中的色素能溶在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中。
⊙95%的酒精
医院常用,可用于擦拭紫外线灯,在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。
⊙70%~75%的酒精
75%的酒精杀菌消毒效果最好,如果酒精浓度过高,会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内。
若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,不能将细菌彻底杀死。
⊙25%~50%的酒精
这种酒精可用于物理退热,发热患者可用其擦拭身体,达到降温的目的。
好了,今天要分享的实验就告一段落了!需要注意的是:酒精易挥发,实验喷洒时请远离火源,并注意开窗通风。
最后思考下,如何让收缩的气球重新膨胀起来?欢迎底部留言区探讨交流~
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