趣味实验:“残音复乐”
2013-12-26张玮
张玮
【实验装置】
实验组合反应器组装方式如图。
【操作步骤】
按照图中所示连接好仪器,把四根长10 cm粗铜丝从玻璃管①和③的上下口的胶塞插入管中做电极;并向管①和③中装入颗粒活性炭,目的是为了多吸附气体;从管②向管中注入30%氢氧化钾溶液,管②起调节压强、注入反应液和倾倒实验废液的作用,调整管②的高度,以排出玻璃管①和③里的空气,塞紧橡胶塞。检验气密性。
玻璃管①和③下口的两个电极分别接通直流输出电源的正负极,玻璃管①和③上口的两个电极分别与发光音乐盒的两极连接起来;该装置就成为一个氢氧燃料电池的模拟装置。
选择2 V直流输出电流,打开电源开关,小灯微亮,只是听到音乐盒中中有吱吱的电流声,而没有音乐声;电解约五秒钟后,可观察到下面两个铜丝电极上有明显的气泡产生,且一个生成的多一个生成的少;一分钟后,关闭实验电源的开关,瞬间吱吱的电流声变成了悠扬的音乐响起来了,可谓“残音复乐”。
解释原因:由于断电瞬间,电源自感效应产生了强大瞬时电压,使装置里溶液中的带电粒子定向移动,外电路中形成了电流,使音乐盒能正常工作,产生了上述“残音复乐”的现象,实现了从电能→化学能→电能、光能的转换。
【知识拓展】
与“残音复乐”实验现象类似的现象:
(1)日光灯是利用镇流器的自感产生的高电压使灯管里的氖气放电而点亮灯管的。(断电自感现象的相关知识:是高二物理学的【高中物理选修3-2第四章,6互感和自感第22页】)
(2)病危之人“回光返照”的实质是:生命即将终止时,人体细胞内残存的尚未消耗殆尽的化学能集中从ATP(三磷酸腺苷)中释放,释放出的巨大能量使人体迅速获得强大动力,人就会突然表现出非凡的活力而使病人突现“回光返照”的奇观。
就像莎士比亚借罗密欧之口描述的那样:“啊!这也就是我的回光返照吗?啊,我的爱人!我的妻子!死虽然已经吸去了你呼吸中的芳蜜,却还没有力量摧残你的美貌;你还没有被他征服,你的嘴唇上、面庞上,依然显着红润的美艳,不曾让灰白的死亡进占”。——莎士比亚《罗密欧与朱丽叶(节选)》(旧版高中语文第四册,11课文第112页)
ATP(三磷酸腺苷)的相关知识:高一生物知识(新教材高中生物①(必修)·第五章·第二节·细胞能量的“通货”—ATP·第88页)
(3)医学临床应用:用“电击”方法抢救休克病人,使人体复苏。
【创新实验的优点】
按照新课标的要求,重视了化学、物理、生物等学科之间的联系、渗透、交叉和综合,以实验的趣味化、生活化来更好地激发学生的求知欲,培养学生综合运用有关知识分析和解决问题的能力,树立崇尚科学、反对迷信的科学精神和辩证唯物主义的世界观。
(作者单位 河北省承德市滦平县第一中学)