○ 黔东南州振华民族中学 姜秋萍
化学实验不仅有利于化学学科教育,还利于启发实验者的探索精神。然而实验涉及内容广,实验种类丰富,许多提及化学者总把化学实验想得很复杂、抽象、危险或者繁杂、脱离生活,认为一定要在规范、仪器齐全的实验室里才能完成。针对这些误解,本文以生活中常见食品涉及的一些化学实验做简单介绍,利用我们离不开的食物进行化学小实验,让化学知识广泛地渗透到个人生活中。希望通过本文描述后,让人们意识到化学实验也可以小众且有趣。让人们多从生产生活相联系,通过趣味实验提高对化学这门科学的兴趣。
一、利用食品做化学趣味实验的意义
食物与我们生活息息相关,食材容易获得,用食品做化学趣味实验能培养学生的学习兴趣,走进学生生活,激发学生的求知欲,意识到生活处处是化学。
化学趣味实验能培养学生各种能力,课程标准中倡导科学探究为主的学习方式,科学探究的过程就是学生发现问题、分析问题、解决问题的过程。通过培养化学探究能力,实质上也就是培养学生分析问题、解决问题的能力。同时学生在用食品做实验的过程中,可以脱离危险环境,安全环保。
由于受客观条件和课时任务的限制,大部分学生在学校动手的机会较少,这对于学生动手操作能力的培养是一个很大的缺陷,而通过常见食品去做趣味化学实验可以很好地消除这一不足,学生有充分的时间和条件,并且不受地域限制,可用生活常见物代替仪器操作,这样既可以普及化学知识,又能激发学生对学习化学的兴趣。
二、列举5例涉及食品的简单趣味化学实验
1.橘汁破气球
实验步骤:准备一个橘子、一个吹好的气球,将橘子剥开后取皮挤出汁滴在吹好的气球上,会发现气球爆炸,实验效果明显。
原因分析:橘汁中含有柠檬酸,气球的材料为橡胶,气球碰到柠檬酸会爆炸,是因为柠檬酸中含有芳香烃,极性相似的相互溶解使橡胶膨胀,而且柠檬酸溶解性很强,会使气球的乳胶层变薄或破裂,而且气球乳胶层越薄,所能承受的压力就越小,当气球张力不均时就会爆炸。
2.火龙果制酸碱指示剂
实验步骤:准备火龙果一个、滤纸一个(可用纱布代替)、烧杯一个(可用其他瓷器或者玻璃仪器代替)、研钵一个,先取适量的火龙果或者火龙果果皮研碎、捣烂,加入酒精浸泡、搅拌,等半个小时后过滤,收集滤液即得。为检验可将其滴入白醋溶液、食盐溶液、肥皂溶液中,会发现分别出现不同的颜色。
原因分析:白醋溶液、食盐溶液、肥皂溶液分别代表酸碱性不同的酸性、中性、碱性溶液;有些植物的花、果、茎、叶中含有色素,遇到不同的酸碱性溶液会呈现出不同的颜色,可利用来做酸碱指示剂。
3.猪油做肥皂
实验步骤:在250ml烧杯中放入10g猪油,另将5g氢氧化钠溶于40ml乙醇溶液中,将此溶液加入猪油中。水浴加热此反应混合物不断搅拌。若产生的泡沫过多,加入少量乙醇溶液进行搅拌。加热结束后,从热水中移出反应烧杯,并让它在适温下冷却5分钟,将适量饱和的氯化钠溶液加入反应物中迅速搅拌,使肥皂产物粉碎成小块用滤纸,滤出肥皂,自行捏成模型,等冷后定型即可。
原因分析:油脂中的脂肪酸与碱溶液发生皂化反应,软酯酸钠经过硬化变成硬质酸钠,生成肥皂和甘油。
4.牛奶做塑料
实验步骤:用平底锅或其他加热一杯牛奶直到滚烫,直到温度和用来泡热可可的温度差不多;接着往牛奶中加入适量的醋,这时候你会看到牛奶形成白色块状的凝乳,过滤后把所有的凝乳像揉面团一样揉成一颗球,就是酪蛋白塑料。接下来按照自己的喜好塑形,然后把它们放在纸巾上风干至少48个小时。一旦变干,酪蛋白就会变硬。
原因分析:牛奶含有许多蛋白质分子,称为酪蛋白。每个酪蛋白分子即是一个单体,而一条由酪蛋白单体所组成的酪蛋白链,就是一个聚合物。这种聚合物可以塑形,所以可用牛奶制成酪蛋白塑料。
5.食醋去蛋壳
实验步骤:准备食醋和鸡蛋,将鸡蛋放在一个碗中,倒入食醋没过鸡蛋,等等待三天左右,会发现鸡蛋上浮而且蛋壳不见了。
原因分析:鸡蛋壳中含有很多碳酸钙,而醋属于酸的一种,这两者反应会产生二氧化碳,而且使蛋壳含量减少,二氧化碳气泡附在鸡蛋表面,增加了鸡蛋的浮力,所以鸡蛋会向上浮起;同时,碳酸钙在有水的条件下也会生成氢氧化钙,逐渐和醋起了中和反应,使得鸡蛋壳碳酸钙中的含量变少,鸡蛋壳逐渐软化最后消失。
类似上述涉及食品的简单趣味化学实验还有很多,科学是永无止境的,它是一个永恒之谜,我们应该善于发现生活中的细枝末节,探索各级各类现象蕴含的科学知识,你会发现化学其实很有趣。本文仅仅以食物为一个小点作简单介绍,其实趣味科学实验涉及生活的方方面面,多用心去感受,多去探索实践,就会发现有趣的科学化学实验无处不在。