這個兒童節，我們搞點實驗玩玩？

　　來源： 科學大院

　　六一兒童節來了，這就意味著一年一度曬娃（沒娃的借娃娃）、裝嫩、索要禮物的朋友圈大賽拉開大幕了。

　　那麼問題來了，身為大院的粉絲要如何在朋友圈中做一股清流，順便「博出位」呢？

　　簡單又高級的化學小實驗了解一下↓↓：

　　水下煙花

　　遇到重大節日，大家經常會看到精美的煙花表演，兒童節是不是也該搞點煙花慶祝一下。當然，我說的不是「biu~」一聲的煙花，是水下煙花喲~

　　關鍵概念：

　　密度，溶解，物質極性

　　實驗物料：

　　水、食用油、透明水杯、水瓶蓋、注射器、食用色素（水溶性）

　　製作步驟：

　　1、選一個不怕被弄髒的實驗區域；

　　2、在瓶蓋中倒入幾滴食用油，再加入一滴色素；

　　3、使用帶針頭的注射器反覆推拉，讓食用油與色素混合；

　　4、準備一杯食用油和一杯水；

　　5、使用帶針頭的注射器把食用油和色素的混合物分別加到食用油和水中；

　　6、觀察被滴入油中和水中的色素滴的狀態。

　　實驗後清理：

　　可以將水和食用色素可以直接倒入下水道，將所有用過的油收集在可密封的容器中並密封，然後隨固體垃圾一同扔掉，這是因為，如果接倒入下水道，食用油會附著在管道上，由此長霉阻塞管道。

　　科學原理：

　　1、極性與非極性

　　在使用注射器抽拉油-色素混合物時，色素會溶液在油里嗎？並不會，而是變成一個個小液滴，分散在油中。

　　因為物質可以分為兩類：極性和非極性。在實驗中水和色素是極性的，而油是非極性的。物質在溶解時，有這樣的規律，極性物質容易和極性物質溶解，非極性物質容易和非極性物質溶解，這便是「相似相溶原理」。所以油和水不互溶，油和水溶性色素也不互相溶解。

　　2、密度

　　密度是每單位體積質量的量度，幾種密度不同的液體混合時，較重（密度大）的液體將沉到底部，較輕（密度小）的液體將漂浮在頂部。

　　在我們的實驗中把油-色素混合物加入油中時，由於色素的密度大，並且與油不相溶，色素會直接沉到水杯底部。但是當把油-色素混合物加入到水中時，油的密度最小，色素密度最大，水的密度處於他們二者之間，所以原本在油中的色素滴，在油中下沉，一旦它到達油-水界面，它將通過被稱為擴散的過程開始與水分子混合，在下沉的過程中不斷地溶解在水中，形成一條條色帶，此時你可看到美麗色彩爆炸！

　　問題思考：

　　1、把水溶性色素換為油性色素，現象還會一樣嗎？

　　2、把色素直接滴在水中，也會產生同樣的色彩爆炸嗎？

　　3、幾種色素與油混合後，同時滴入水中，會產生什麼樣效果？

　　4、在夜晚關閉室內所有的燈，把ipad亮度調到最大，再把幾杯「化學煙花」放在ipad上，會有什麼驚艷的現象？

　　彩虹牛奶

　　小朋友看完水中的煙花，還想看雨後的彩虹，但是如果陽光明媚沒有雨咋辦？大把家裡的牛奶拿出來，我們邊喝牛奶邊用牛奶、洗手液（肥皂/洗潔精/洗髮水都行）和食用色素做出一個彩虹來！

　　關鍵概念：

　　表面張力、表面活性劑

　　實驗物料：

　　牛奶、水、盤子、杯子、食用色素（水溶性）、牙籤、洗手液

　　製作步驟：

　　1、選一個不怕被弄髒的桌子；

　　2、在杯中倒入十分之一體積的牛奶，再加滿水；

　　3、把牛奶倒入盤子中，沒過盤子底部即可，靜置10秒鐘；

　　4、在盤子中加入色素，每一種顏色的都加一滴；

　　5、取一根牙籤，在牙籤上蘸上洗手液；

　　6、把牙籤放到色素液滴的一側，觀察現象；

　　實驗後清理：

　　實驗後被染色的牛奶中含有洗手液，因此是不可以喝的。需要將牛奶小心倒進排水管，盡量不要濺出來。

　　科學原理：

　　當你用沒有蘸洗手液的牙籤接觸牛奶時，你不會看到任何現象。然而，當你用蘸有洗手液的牙籤接觸到牛奶時，可以看到牛奶中的色彩會以牙籤為中心很快地散開，遠離牙籤，並形成彩虹。

　　1、表面張力

　　在液體中，分子可以像磁鐵一樣吸引或相互排斥。一個水分子周圍被其他水分子包圍的情況下，拉力和推力大致相同，整體效果沒有變化。

　　但是水表面上暴露在空氣中的水分子，有「流動」作用趨勢，這種趨勢的朝向，是向著下方其他的水分子，而不是向上朝向空氣。這導致表面的水收縮，使其表面積最小化。在任何液體表面都有一種想要拉緊的力量，這個力就叫做表面張力。

2。 表面活性劑

　　一些物質會影響水的表面張力：有些物質會被水「吸引」，是親水性（或極性）；另一些物質會「排斥」水，是疏水的（非極性的）；還有一些物質同時具有親水性和疏水性兩種性質。

　　當將這種物質加入水中時，親水性末端將試圖接近水分子，而疏水性末端將遠離它們。這種拉動和推動將水分子彼此分離，從而降低了表面張力。

　　降低水表面張力的化合物被稱為表面活性劑。我們生活中有很多洗滌劑，例如洗手液、洗髮水和洗潔精等，它們有效成分都是表面活性劑。

　　在實驗中，洗手液可以降低水和牛奶的表面張力，因此，當用蘸有洗手液的牙籤接觸牛奶時，洗手液溶解在牛奶和水的混合物中，含有洗手液的液體表面表面張力變小，而未含有洗手液的牛奶中表面張力相對較大，這種表面張力「差」，拉動了在牛奶中的色素，形成彩虹。

　　具有相似原理的小實驗是「肥皂小船」：

把尾部塗有肥皂的紙片，放到水中，紙片就會在表面張力作用下開始移動。

　　問題思考：

　　1、如果把蘸有洗手液的牙籤放在牛奶中的時間足夠長，會發生什麼樣的現象？

　　2、使用全脂牛奶和脫脂牛奶來進進行實驗結果有什麼不同？

　　3、你也可以嘗試用其它液體如自來水或食用油來進行實驗，也會看到彩虹嗎？

　　提取草莓DNA

　　過六一怎麼能少的了水果呢，水果怎麼才能吃得高大上一點呢？今天大院er帶你一起利用家中的材料提取草莓的DNA！

　　關鍵概念：

　　溶解度、DNA

　　實驗物料：

　　草莓、食鹽、酒精（或高度白酒）、洗手液（或洗潔精）、玻璃杯、叉子、漏斗、濕巾、塑料袋

　　製作步驟：

　　1、在玻璃杯內倒入三分之一的水，不斷地加入食鹽並攪拌，直到食鹽不再溶解；

　　2、將飽和食鹽水緩慢倒入另一個玻璃杯，注意不要將未溶解的食鹽一起倒入；

　　3、將水加滿裝有飽和食鹽水的玻璃杯（此時食鹽水濃度約為2 mol/L）；

　　4、準備3個草莓，去掉草莓蒂，把草莓裝進塑料袋中，排出多餘空氣並封口；

　　5、用手擠壓3分鐘，將草莓捏碎；

　　6、 向塑料袋中加入少量洗手液或洗潔精，再倒入食鹽水，擠壓2分鐘；

　　7、使用漏斗和濕巾製作簡易過濾器；

　　8、將擠壓過的草莓混合物倒入過濾器，攪拌可加快過濾的速度；

　　9、向濾出的液體中緩慢加入冷酒精並用叉子沿一個方向不斷攪拌，草莓DNA即纏繞在叉子上了；

　　10、觀察草莓的DNA是什麼樣子的，可以用手摸一摸。

　　實驗後清理：

　　在倒掉「草莓汁」的時候需要注意，不要弄到身上哦！

　　科學原理：

　　在自然界中無論是人類還是動物或者植物，甚至微生物，它們的每一個細胞都含有DNA（少數例外，如人類成熟的紅細胞）。

　　DNA是脫氧核糖核酸的縮寫，它是具有雙鏈結構的分子，自然界中它由四種脫氧核糖核苷酸組成。帶有遺傳信息的DNA的片段被稱作基因，基因是遺傳的基本生理和功能單位，通過編碼各種蛋白質來發揮作用。

　　人類不同的基因長短差異很大，可由幾百個DNA到幾百萬個DNA組成。人類基因組計劃目前已測得的人類基因數超過了21000個。

　　洗手液的作用是什麼？

　　洗手液（或洗潔精）中含有表面活性劑，能使草莓的細胞膜破碎，讓草莓中的DNA從細胞中釋放出來。

　　為什麼是2mol/L食鹽水？

　　DNA在不同濃度的食鹽水中溶解性不一樣，在2mol/L的食鹽水中溶解性最好，所以2mol/L食鹽水能溶解更多的DNA。

　　加入冷酒精後為什麼有DNA析出？

　　就像食鹽不會溶解在植物油中一樣，DNA也不會溶解在酒精中，所以可以看到在酒精與草莓漿分界的地方，可以看到DNA析出。

　　問題思考：

　　1、什麼提取草莓的DNA？其它水果行不行？

　　2、如果使用水來代替酒精，應該怎麼操作？

　　實驗做完了，六一朋友圈的素材也到手了，記得發朋友圈~

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