央視網(wǎng)消息:北京2022年冬奧會即將開幕,正在太空出差的神舟十三號航天員也非常關注。他們將科普實驗項目與奧運元素相結合,利用化學反應在太空制作出了一個奧運五環(huán),激勵青少年關注冬奧會、熱愛科學、熱愛探索、一起向未來。
航天員 王亞平:
同學們,你們好!北京2022年冬奧會馬上就要開幕了。說到奧運會,相信大家眼前就會出現(xiàn)奧林匹克的標志“五環(huán)”。雖然我們在太空出差,但是也和地面的你一樣,期盼著北京冬奧會的到來。今天,我們就用神奇的化學實驗,在空間站變出一個奧運五環(huán)。
同學們看,我這里有一塊鑲嵌著五環(huán)的透明板,依次是1號環(huán)、2號環(huán)、3號環(huán)、4號環(huán)和5號環(huán)。在這五個環(huán)中,我已經(jīng)提前加入了一些透明的液體。
其中,1號、4號、5號環(huán)中是碳酸鈉溶液,2號環(huán)當中是碘化鉀-碘酸鉀溶液,3號環(huán)加入的是乙酸溶液。我要有請我的三個“小助手”出場,橙色的溴百里酚藍溶液、無色的淀粉溶液,還有同樣也是橙色的甲基橙溶液。
首先,我要在1號環(huán)當中加幾滴橙色的溴百里酚藍溶液混合均勻,1號環(huán)就變成了藍色。接下來,我要在2號環(huán)當中加入幾滴淀粉溶液,會有一些氣泡產(chǎn)生,沒關系,一會我們把它處理一下。我們再加幾滴乙酸溶液,它們都是無色的,混合均勻,2號的環(huán)變成了黑色。
接下來呢,我要在3號環(huán)和4號環(huán)中都加入幾滴橙色的甲基橙溶液,先加3號環(huán),再加4號環(huán),現(xiàn)在我們把它混合均勻。3號環(huán)變成了紅色,我們再把4號環(huán)混合一下,4號環(huán)變成了黃色。
在5號環(huán)中,我要同時加入兩種橙色的試劑,首先我們要加幾滴甲基橙溶液,再加幾滴溴百里酚藍,我們把它混合均勻,看看會出現(xiàn)什么顏色。
瞧,一個漂亮的五環(huán)就做好了。怎么樣,漂亮嗎?
有同學可能要問,這是什么原理呢?原來,我的三個“小助手”當中,兩個橙色的小助手溴百里酚藍和甲基橙都是酸堿指示劑,它們在不同的酸堿環(huán)境中會呈現(xiàn)出不同的顏色。
在第一個環(huán)里,溴百里酚藍遇到了堿性的碳酸鈉溶液,就變成了藍色。甲基橙在第三個環(huán)中遇到了酸性的乙酸溶液就變成了紅色。在第四個環(huán)中甲基橙遇到的是堿性的碳酸鈉就變成了黃色。
5號環(huán)中的綠色是怎么產(chǎn)生的呢?相信聰明的你一定猜到了。5號環(huán)中無色透明溶液是碳酸鈉溶液,當我滴加的是甲基橙和溴百里酚藍溶液,這兩種試劑我們前面都用過,分別呈現(xiàn)1號環(huán)的藍色和4號環(huán)的黃色。把黃色和藍色按照一定比例混合起來,就能夠呈現(xiàn)出綠色的效果啦!是不是很有意思呢?
黑色的二號環(huán)有點兒復雜,它利用的不僅是顯色反應,還有氧化還原反應。原本無色碘化鉀和碘酸鉀在我加入乙酸后,發(fā)生氧化還原反應,產(chǎn)生了碘單質,碘單質與之前加入的淀粉相結合就變成了深藍色,因為顏色非常深,所以看上去像黑色的效果。
有細心的同學可能會注意到,我在2號環(huán)加入淀粉溶液時,就出現(xiàn)了藍黑色,這是為什么呢?原來啊,這些溶液跟隨我們來到空間站,這期間我們打開試劑(瓶)做了演練實驗,由于光照、二氧化碳及氧氣的共同作用,碘化鉀碘酸鉀溶液中產(chǎn)生了少量的碘單質,所以,遇到淀粉就變色了。如果你家里有碘伏,可以試試將碘伏和饅頭、大米等富含淀粉的食物相遇,觀察一下,看看會有什么變化。
除了上面我們提及的溴百里酚藍和甲基橙之外,生活中還有很多在酸堿性條件下呈現(xiàn)不同顏色的物質,被稱為酸堿指示劑,例如水果蔬菜中含有的花青素,比如紫甘藍、藍莓等,在不同的酸堿性條件下也能呈現(xiàn)不同的顏色。請你也行動起來,一起用身邊的材料去做出你心中的奧運五環(huán)吧。
在失重的環(huán)境下,我的五環(huán)可以自由怕飄浮,液體也不會飄灑出來。
有了奧運五環(huán)的陪伴,我們在天宮空間站更能感受到濃濃的冬奧氣息。接下來,就讓我們共同期盼北京冬奧會到來吧。讓我們一起為冬奧會健兒加油喝彩,預祝他們勇奪桂冠、為國爭光。
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