设计兴趣实验
教学内容
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仪器药品自选（在实验室可能范围内）
基本概念
叶脉书签的制作
叶脉由坚韧的纤维素构成，非常坚韧，能构成各形状如网状、扇形、弧形等结构，以支持叶片，在碱液中不易煮烂，而叶脉四周的叶肉在在碱液中容易煮烂。选取具有网状脉的植物叶片，用氢氧化钠等碱溶液加热煮沸，可以水解掉叶肉等部分，仅剩下网状脉。
化学震荡实验
化学振荡是指化学反应在两种或两种以上的现象之间循环往复进行的一类反应。人们最早发现的化学振荡现象是将碘化钾溶液加到含有硝酸银的胶体介质中得到的碘化银沉淀，会形成一圈圈规则间隔的环这样一种周期沉淀现象。1873年李普曼报道了汞心实验：把汞放在玻璃杯中央，汞附近置一铁钉，再把硫酸和重铬酸钾溶液注入杯中，就会发现汞球象心脏一样周期跳动。但由于受到传统额经典热力学限制以及当时科学技术的局限，这些现象不能被人们解释，也未引起化学家们的足够重视。因为根据热力学第二定律：孤立系统的自发化学过程总是使系统不可逆地向熵最大的平衡态（即混沌度最大的状态）方向进行。根据上述理论开发系统中上述现象将无法解释。直到1959年，前苏联化学家别洛索夫（Belousov）和生物学家扎博廷斯基（Zhabotionskii）在著名的B-Z实验中发现了自组织现象，即反应分子在宏观上好像接到某种统一命令，自己组织起来，形成宏观的空间和时间上的一致行动。在B-Z实验中，像钟摆一样作规则的时间振荡（化学振荡或化学钟），现在化学振荡作为一种重要的反应现象已经引起了好多科学家的关注。
振荡反应属于一种耗散结果（dissipative structure），所谓耗散结果是指在开放和原理平衡的条件下，在与外界环境交换物质和能量的过程中，通过采用适当的有结构状态来耗散环境传来的能量与物质，在耗散过程中，以内部的非线性动力学机制来形成和维持宏观时空有序结构。耗散结果必须满足以下四个条件：一是系统必须满足开放性的原则，也就是说系统在外界有能力和物质的交换；二是系统要逐渐向远平衡态推进，遵循“非平衡态”；三是要遵循非线性机制，符合“非线性”原则，根据动力学的公式推导反应物的浓度与时间的关系实际是一个封闭的曲线，最后还要满足“涨落”的原则，系统在运行时，往往由于一个微小的涨落可能被系统放大成为巨涨落。
1、化学碘时钟
在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸钠会发生如下以下反应
（1）
（2）
（3）
反应式（2）产生的单质碘，在反应式（3）中被亚硫酸氢根消耗，所以当溶液中有淀粉时不会显蓝色。当溶液中亚硫酸氢根离子消耗完以后，反应式（3）不再继续，于是单质碘的浓度突然增大，使淀粉溶液变蓝色。如果亚硫酸钠溶液的浓度大于碘酸钾溶液浓度的3倍，由于碘酸根离子在亚硫酸根离子消耗完以前已消耗殆尽，就不再出现蓝色。
2、蓝瓶子
亚甲基蓝（化学式：C₁₆H₁₈ClN₃S，分子量：319.86），3,7-双（二甲氨基）吩噻嗪-5-鎓氯化物，是一种吩噻嗪盐，正电荷不稳定。外观为深绿色青铜光泽结晶（三水合物），熔点215ºC，闪点14℃，密度1g/ml。可溶于水/乙醇，不溶于醚类。亚甲基蓝在空气中较稳定，其水溶液呈碱性，有毒。亚甲基蓝广泛应用于化学指示剂、染料、生物染色剂和药物等方面。
亚甲基蓝很容易被还原为无色的色基，无色的色基易被氧化为蓝色的色基，当振荡含有亚甲基蓝的溶液时，瓶内溶液与空气接触面增大，氧气在溶液中的溶解量增大，氧气把无色的色基氧化为蓝色的色基。当静置瓶子时，瓶内溶液表面恢复平静，由于温度一定，空气在水中的溶解度也一定，因此溶入水中的氧气逸出，蓝色的色基又被还原为无色的色基。
3、红瓶子
碱性藏红花（化学式：C20H19N4Cl，分子量350.84），红棕色粉末，易溶于水成红色溶液，溶于乙醇红色带黄色荧光；对盐酸为蓝红色溶液，过多则呈紫色，大量过多则转为蓝色；对氢氧化钠则生成棕红色沉淀；对硫酸则为绿色溶液，稀释时先变成蓝色，渐变成紫色，最后变成红色；最大吸收波长530nm；有刺激性。碱性藏红花也是一种氧化还原型指示剂，它在氧化态时呈红色，被还原后呈无色。用它替代亚甲基蓝做变色实验，则在红色和无色之间反复变化，因此又叫红瓶子实验。
4、花瓶子
靛蓝（化学式：C16H8N2Na2O8S2，相对分子质量466.36）。化学名称3,3′-二氧-2,2′-联吲哚基-5,5′-二磺酸二钠盐，试液pH<11.6时呈蓝色，pH>14.0时呈黄色。酸性靛蓝也是氧化还原型指示剂，它在碱性条件下被氧气氧化后呈绿色，被葡萄糖还原后呈黄色，它的中间态呈橙红色。因此又叫“三变色”魔术，该反应也能反复多次变色。
实验步骤
叶脉书签的制作
（1）在大烧杯里加入100ml水，再加入约3.5g氢氧化钠、2.5g无水碳酸钠，放在石棉网上加热到沸腾。取几片坚韧的树叶放入上述腐蚀液中连续煮沸6～10min，这时常用玻璃棒或镊子轻轻翻动。
（2）当叶肉煮烂后，用镊子取出叶片，放在清水中漂洗，当叶片上残留碱液漂洗干净后，取出，把叶片平铺在手心上，用小试管刷或毛质柔软的旧牙刷轻轻刷掉叶片两面已烂的叶肉，一边刷一边常用小流量的自来水冲洗，直到只留下叶脉。
（3）刷净的叶脉片，漂洗后放在玻璃片上晾干或者用滤纸把水吸干。若有需要用晾到半干半湿状的涂上所需的各种染料，然后夹在书页中等它自然晾干、压平。干燥后在叶柄上系一根彩色丝绸带，便制得一片叶脉清晰、色质艳丽、美观实用的书签。
化学震荡实验
1、化学碘时钟
实验药品：亚硫酸钠、碘酸钾、淀粉、硫酸。
配制下列三种溶液：
溶液A： 秤取0.9g碘酸钾溶于温水中，再稀释至500mL。
溶液B： 秤取0.45g无水亚硫酸钠，溶解、稀释至500mL。
溶液C： 秤取5g可溶性淀粉置于小烧杯中，注入25mL冷水，搅拌成悬浊液。注入
300mL沸水中。冷却后慢慢倒入12.5mL浓硫酸。最后也稀释至500mL。
实验步骤:
时钟反应：取一个400mL烧杯，依次注入200mL水、50mLA液、50mLC液、50mLB液，略搅拌后静止观察。开始的10秒左右时间，混合的溶液仍呈无色透明状，10秒钟后溶液会在瞬间突变为深蓝色。
浓度对反应速度的影响：取两个400mL大烧，配制如下混合液：
D液： 200mL水中加入50mLA和50mLC。
E液： 225mL水中加入25mLA和50mLC。
在D液和E液中同时加入50mLB液，室温下D液约10秒钟变蓝色，而E液约20秒钟变蓝色。
实验现象：几杯无色透明的液体静置在桌面上，片刻后每杯溶液在一瞬间变成深蓝色，而各杯变色时间错落有序。
2、蓝瓶子
（1）称取2g氢氧化钠固体，放入250ml锥形瓶中，加入100ml水使它溶解，再加入2g葡萄糖，最后加入几滴0/2%亚甲基蓝指示剂，到溶液呈蓝色。溶液静置几分钟后变成无色。
（2）塞上橡皮塞，振荡后溶液变成蓝色，再静置一段时间，溶液中的蓝色又逐渐消失，再振荡溶液，蓝色又出现。溶液的颜色能在蓝色和无色之间反复发生变化。
3、红瓶子
（1）称取4g氢氧化钠固体，放入250ml锥形瓶中，加入100ml水使它溶解，再加入2g葡萄糖，最后加入1～2滴0.5%碱性藏红花指示剂，到溶液呈红色。溶液静置几分钟后变成无色。
（2）塞上橡皮塞，蒸蛋后溶液变成红色，再静置一段时间，溶液中的红色又逐渐消失，再振荡溶液，红色又出现。溶液的颜色在红色和无色之间反复发生变化。
4、花瓶子
（1）称取2g氢氧化钠，放在400ml烧杯里，加入少量水使它溶解，然后配制成200ml溶液。把这碱溶液倒在250ml的锥形瓶中。
（2）在上述锥形瓶中加入4g葡萄糖，在它溶解后加入1～2ml 1%酸性靛蓝溶液，轻微地摇匀瓶内的混合液，塞好瓶塞。这时溶液呈绿色。
（3）把锥形瓶静置在桌面上，片刻后绿色渐渐变成橙红色，接着变成黄色。轻轻摇动锥形瓶，黄色溶液又变橙红色。随着不断静置和振荡，三种颜色能反复互变。
内容拓展
叶脉书签的制作
树叶种类的选择
树叶的采摘要注意选择新鲜的、有网脉的、叶脉清晰完整的、坚韧的植物叶子，如广玉兰叶、桂花树叶、樟树叶、榛树叶、茶树也、珊瑚树叶、桑树叶、椴树叶、枫树叶、杨树叶等。采集时要将叶柄一起摘下。
化学震荡实验
1、化学碘时钟这个实验中所用的溶液，一定要在实验时配制，不能事先配好放置一段时间再用，以免试剂失效。
2、化学碘时钟实验中溶液温度高低对显色定时的长短有较大影响，通常温度控制在0～50℃范围之内。另外各溶液浓度对定时长短也有影响。
3、蓝瓶子、红瓶子实验中为了增强效果，应适当增大碱量，这样振荡周期短，现象明显，为了使振荡现象在一个较长时间内仍出现，应适当增大葡萄糖用量，并且密闭瓶口。蓝瓶子实验中，亚甲基蓝、碱性藏红花用量要少，用量太多会影响实验效果，甚至不发生振荡现象。
4、花瓶子实验的最佳温度为25～30℃，当温度高于50℃时，一般看不到三色变化效果。当溶液中葡萄糖转化为葡萄糖酸时，变色现象将停止，欲使溶液恢复其变色效果，可再加入葡萄糖及少量靛蓝。
