可乐饮料在化学实验中的妙用
2014-04-23王胤琪等
王胤琪等
可乐是夏令时节大家非常喜爱的理想饮料。由于其中含有焦糖色素，作为一种着色剂，能够使饮料呈现特殊的黑褐色。下面介绍几则运用可乐饮料对目前初中化学演示实验的改进。
一、木炭对溶液中色素吸附性的探究
若按教材中操作步骤进行演示，实验现象不明显。首先由于木炭浮于液体表面与红色的水接触不够充分，不易将色素的颜色吸附尽；其次木炭屑易使水变黑，不便观察红色水褪色的现象。为此设计了该实验装置对木炭的吸附作用进行探究，现象更明显。
1.实验过程
（1）准备1支50 mL注射器，在针筒前段塞入一团棉花，棉花不要压实，厚度大概3 cm，随后往针筒内填充事先经烘烤过的碎木炭屑，木炭层约4 cm厚。
（2）向注射器中加入10 mL可乐，振荡片刻。随后将注射器活塞慢慢往下推，将液体推入烧杯中，观察现象。烧杯中液体颜色明显比原先浅了许多。
2.注意事项
（1）木炭需适量，量少了效果不太明显，并且要尽量研碎。
（2）实验前木炭需放入蒸发皿内进行烘烤，由于木炭放置的时间过久，就会吸收空气中的二氧化碳、水分等物质，从而影响了它的吸附能力。所以在演示实验前，应将其进行高温烘焙，把已吸收的水分和二氧化碳等其他气体除去。
二、CO2气体化学性质的探究
1.“雪碧变牛奶”——CO2与澄清石灰水的反应
用一带有玻璃导管的单孔橡胶塞将盛有小半瓶可乐饮料的瓶口塞紧，导管的另一端伸进倒有5 mL澄清石灰水的试管中连接装置。轻轻摇晃饮料瓶，原来溶解在饮料中的CO2迅速释放出来，使试管里的澄清石灰水变浑浊。
2.“彩色的喷泉”——CO2与NaOH溶液的反应
CO2与NaOH溶液的反应是目前初中化学教学中并无具体实验演示性质实验之一，利用可乐饮料中CO2与软塑料瓶相配合，可完成一套简易型CO2的喷泉实验，充分激发学生的求知欲望和学习兴趣。
如图1组装好仪器，瓶里装满从饮料释放出的CO2气体，胶头滴管里吸有浓NaOH溶液，挤压橡胶头让NaOH溶液滴进瓶里，稍稍摇晃。此时，将瓶倒置把滴管的橡胶头完全浸没在滴有无色酚酞试液的清水中，在水下慢慢取下橡胶头，并轻轻挤压瓶体，观察到一股无色的液体经滴管的尖口喷进瓶内，进入后液体立即由无色变成紫红色。若将无色酚酞试液替换成石蕊试液，那么还能观察到喷进的紫色液体瞬间变成蓝色的景象。该实验的原理是利用CO2与NaOH反应后装置内压强减小，含有指示剂的水进入瓶里与生成的碱性物质反应呈现不同的颜色。
3.“可乐灭火器”——简易泡沫灭火器的演示实验
向1支试管中加入两药匙Na2CO3粉末并往其中插入一支硬木棍，将插有木棍的试管小心放进盛有半瓶可乐的饮料瓶里，木棍长度以正好能够盖紧图2饮料瓶盖为宜（如图2）。在饮料瓶的中部偏上钻一个直径5 mm的小孔，用拇指堵住小孔，倒转瓶体使试管内的Na2CO3与可乐中的磷酸、柠檬酸等酸性物质反应，反应产生的CO2气体并伴随着饮料自身包含CO2的形成巨大的气流包裹着泡沫从孔里喷出。由于木棍已将试管牢牢的抵在瓶底，因此不用担心试管在瓶里会随着气流而左摇右晃。
三、气体溶解度影响因素的探究
现行人教版化学教材中气体溶解度部分，仅仅通过讨论的方式来说明压强和温度对气体溶解度的影响，缺少直观性的实验验证，不易理解。
可乐是夏令时节大家非常喜爱的理想饮料。由于其中含有焦糖色素，作为一种着色剂，能够使饮料呈现特殊的黑褐色。下面介绍几则运用可乐饮料对目前初中化学演示实验的改进。
一、木炭对溶液中色素吸附性的探究
若按教材中操作步骤进行演示，实验现象不明显。首先由于木炭浮于液体表面与红色的水接触不够充分，不易将色素的颜色吸附尽；其次木炭屑易使水变黑，不便观察红色水褪色的现象。为此设计了该实验装置对木炭的吸附作用进行探究，现象更明显。
1.实验过程
（1）准备1支50 mL注射器，在针筒前段塞入一团棉花，棉花不要压实，厚度大概3 cm，随后往针筒内填充事先经烘烤过的碎木炭屑，木炭层约4 cm厚。
（2）向注射器中加入10 mL可乐，振荡片刻。随后将注射器活塞慢慢往下推，将液体推入烧杯中，观察现象。烧杯中液体颜色明显比原先浅了许多。
2.注意事项
（1）木炭需适量，量少了效果不太明显，并且要尽量研碎。
（2）实验前木炭需放入蒸发皿内进行烘烤，由于木炭放置的时间过久，就会吸收空气中的二氧化碳、水分等物质，从而影响了它的吸附能力。所以在演示实验前，应将其进行高温烘焙，把已吸收的水分和二氧化碳等其他气体除去。
二、CO2气体化学性质的探究
1.“雪碧变牛奶”——CO2与澄清石灰水的反应
用一带有玻璃导管的单孔橡胶塞将盛有小半瓶可乐饮料的瓶口塞紧，导管的另一端伸进倒有5 mL澄清石灰水的试管中连接装置。轻轻摇晃饮料瓶，原来溶解在饮料中的CO2迅速释放出来，使试管里的澄清石灰水变浑浊。
2.“彩色的喷泉”——CO2与NaOH溶液的反应
CO2与NaOH溶液的反应是目前初中化学教学中并无具体实验演示性质实验之一，利用可乐饮料中CO2与软塑料瓶相配合，可完成一套简易型CO2的喷泉实验，充分激发学生的求知欲望和学习兴趣。
如图1组装好仪器，瓶里装满从饮料释放出的CO2气体，胶头滴管里吸有浓NaOH溶液，挤压橡胶头让NaOH溶液滴进瓶里，稍稍摇晃。此时，将瓶倒置把滴管的橡胶头完全浸没在滴有无色酚酞试液的清水中，在水下慢慢取下橡胶头，并轻轻挤压瓶体，观察到一股无色的液体经滴管的尖口喷进瓶内，进入后液体立即由无色变成紫红色。若将无色酚酞试液替换成石蕊试液，那么还能观察到喷进的紫色液体瞬间变成蓝色的景象。该实验的原理是利用CO2与NaOH反应后装置内压强减小，含有指示剂的水进入瓶里与生成的碱性物质反应呈现不同的颜色。
3.“可乐灭火器”——简易泡沫灭火器的演示实验
向1支试管中加入两药匙Na2CO3粉末并往其中插入一支硬木棍，将插有木棍的试管小心放进盛有半瓶可乐的饮料瓶里，木棍长度以正好能够盖紧图2饮料瓶盖为宜（如图2）。在饮料瓶的中部偏上钻一个直径5 mm的小孔，用拇指堵住小孔，倒转瓶体使试管内的Na2CO3与可乐中的磷酸、柠檬酸等酸性物质反应，反应产生的CO2气体并伴随着饮料自身包含CO2的形成巨大的气流包裹着泡沫从孔里喷出。由于木棍已将试管牢牢的抵在瓶底，因此不用担心试管在瓶里会随着气流而左摇右晃。
三、气体溶解度影响因素的探究
现行人教版化学教材中气体溶解度部分，仅仅通过讨论的方式来说明压强和温度对气体溶解度的影响，缺少直观性的实验验证，不易理解。
可乐是夏令时节大家非常喜爱的理想饮料。由于其中含有焦糖色素，作为一种着色剂，能够使饮料呈现特殊的黑褐色。下面介绍几则运用可乐饮料对目前初中化学演示实验的改进。
一、木炭对溶液中色素吸附性的探究
若按教材中操作步骤进行演示，实验现象不明显。首先由于木炭浮于液体表面与红色的水接触不够充分，不易将色素的颜色吸附尽；其次木炭屑易使水变黑，不便观察红色水褪色的现象。为此设计了该实验装置对木炭的吸附作用进行探究，现象更明显。
1.实验过程
（1）准备1支50 mL注射器，在针筒前段塞入一团棉花，棉花不要压实，厚度大概3 cm，随后往针筒内填充事先经烘烤过的碎木炭屑，木炭层约4 cm厚。
（2）向注射器中加入10 mL可乐，振荡片刻。随后将注射器活塞慢慢往下推，将液体推入烧杯中，观察现象。烧杯中液体颜色明显比原先浅了许多。
2.注意事项
（1）木炭需适量，量少了效果不太明显，并且要尽量研碎。
（2）实验前木炭需放入蒸发皿内进行烘烤，由于木炭放置的时间过久，就会吸收空气中的二氧化碳、水分等物质，从而影响了它的吸附能力。所以在演示实验前，应将其进行高温烘焙，把已吸收的水分和二氧化碳等其他气体除去。
二、CO2气体化学性质的探究
1.“雪碧变牛奶”——CO2与澄清石灰水的反应
用一带有玻璃导管的单孔橡胶塞将盛有小半瓶可乐饮料的瓶口塞紧，导管的另一端伸进倒有5 mL澄清石灰水的试管中连接装置。轻轻摇晃饮料瓶，原来溶解在饮料中的CO2迅速释放出来，使试管里的澄清石灰水变浑浊。
2.“彩色的喷泉”——CO2与NaOH溶液的反应
CO2与NaOH溶液的反应是目前初中化学教学中并无具体实验演示性质实验之一，利用可乐饮料中CO2与软塑料瓶相配合，可完成一套简易型CO2的喷泉实验，充分激发学生的求知欲望和学习兴趣。
如图1组装好仪器，瓶里装满从饮料释放出的CO2气体，胶头滴管里吸有浓NaOH溶液，挤压橡胶头让NaOH溶液滴进瓶里，稍稍摇晃。此时，将瓶倒置把滴管的橡胶头完全浸没在滴有无色酚酞试液的清水中，在水下慢慢取下橡胶头，并轻轻挤压瓶体，观察到一股无色的液体经滴管的尖口喷进瓶内，进入后液体立即由无色变成紫红色。若将无色酚酞试液替换成石蕊试液，那么还能观察到喷进的紫色液体瞬间变成蓝色的景象。该实验的原理是利用CO2与NaOH反应后装置内压强减小，含有指示剂的水进入瓶里与生成的碱性物质反应呈现不同的颜色。
3.“可乐灭火器”——简易泡沫灭火器的演示实验
向1支试管中加入两药匙Na2CO3粉末并往其中插入一支硬木棍，将插有木棍的试管小心放进盛有半瓶可乐的饮料瓶里，木棍长度以正好能够盖紧图2饮料瓶盖为宜（如图2）。在饮料瓶的中部偏上钻一个直径5 mm的小孔，用拇指堵住小孔，倒转瓶体使试管内的Na2CO3与可乐中的磷酸、柠檬酸等酸性物质反应，反应产生的CO2气体并伴随着饮料自身包含CO2的形成巨大的气流包裹着泡沫从孔里喷出。由于木棍已将试管牢牢的抵在瓶底，因此不用担心试管在瓶里会随着气流而左摇右晃。
三、气体溶解度影响因素的探究
现行人教版化学教材中气体溶解度部分，仅仅通过讨论的方式来说明压强和温度对气体溶解度的影响，缺少直观性的实验验证，不易理解。
