冷水和熱水的混合實(shí)驗(yàn)

適合年級(jí)：小學(xué)高年級(jí)和初中低年級(jí)

老師做了一個(gè)“水底火山”的實(shí)驗(yàn)，就是在小杯子里裝上紅色的熱水，用木夾子夾住慢慢放入常溫水中，紅色的水就會(huì)像巖漿一樣徐徐上升，這是怎么回事呢？咱們來(lái)試試吧！

實(shí)驗(yàn)器材

2個(gè)大小一樣、杯口平整的大塑料杯子（透明容器均可）

50℃左右的熱水500mL

冷水500mL（低于15℃）

紅藍(lán)色素（紅、藍(lán)墨水）

1張硬紙片或蠟紙（至少要比2個(gè)塑料杯的杯口都大）

剪刀

小杯子

木夾子

托盤（大容器）

清潔布

實(shí)驗(yàn)步驟

1.把1個(gè)大塑料杯子放到托盤中，向杯中放一些紅色色素并加滿熱水。

（注意安全）

2.接著向另外1個(gè)杯子中放藍(lán)色色素，加滿冷水，然后，把硬紙片（蠟紙）蓋在冷水杯子上面，并輕輕地敲打一下，使之與水面充分接觸。接下來(lái)，迅速將冷水杯子倒置，這時(shí)，紙片應(yīng)該仍然貼在冷水杯口上不會(huì)掉下來(lái)（可以事先用無(wú)色的冷水試一試）。

3.把冷水杯倒放在熱水杯上，需要另外一個(gè)人把2個(gè)杯子扶穩(wěn)，然后小心地把2個(gè)杯子中間的紙片抽出，看看2種顏色的水會(huì)發(fā)生什么變化（確定在抽出紙片的時(shí)候，2個(gè)杯子盡量保持靜止不動(dòng)的狀態(tài)）。

我發(fā)現(xiàn)___________________________________________________________________。

4.嘗試再做一次實(shí)驗(yàn)，但是這次是把2種水的位置倒過(guò)來(lái)。

我發(fā)現(xiàn)___________________________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

當(dāng)裝滿紅色熱水的杯子在下面時(shí)，水會(huì)上升，而藍(lán)色的冷水則會(huì)下沉。當(dāng)兩者混合時(shí)，就可能變成紫色的水。

當(dāng)裝滿紅色熱水的杯子在上面時(shí)，熱水不可能再上升了，因此不會(huì)出現(xiàn)混合的現(xiàn)象。但是最終，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)達(dá)到同樣的狀態(tài)。因?yàn)椴还軣崴€是冷水，最后都會(huì)達(dá)到室溫混合在一起。

實(shí)驗(yàn)原理

熱水的密度小于冷水的密度，因?yàn)闊崴械乃肿幽芰扛?，運(yùn)動(dòng)更快。因此，水分子可以更快地分散開來(lái)。由于熱水的密度比冷水小，所以，當(dāng)它們相遇時(shí)，熱水會(huì)浮在冷水上面。

背景知識(shí)

1.密度：?jiǎn)挝惑w積某種物質(zhì)的質(zhì)量。

2.物質(zhì)的體積相同，密度越小質(zhì)量越輕。

引發(fā)思考

1.你能解釋“水底火山”的秘密了嗎？

2.在生活中還看到過(guò)哪些類似的現(xiàn)象？

指過(guò)留痕

適合年級(jí)：小學(xué)高年級(jí)和初中低年級(jí)

水的表面究竟是什么樣子？今天我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示這個(gè)秘密。

實(shí)驗(yàn)器材

清水200mL

塑料杯

干燥的芝麻5克（也可用粉筆灰等能浮在水面上的粉末代替）

肥皂

清潔布

實(shí)驗(yàn)步驟

1.取1杯清水，在杯子的邊緣附近放幾粒芝麻，看看芝麻的運(yùn)動(dòng)是下列哪種情況？

A滑向邊緣□

B滑向杯子中心□

C靜止不動(dòng)□

2.在1杯清水中倒入芝麻，使芝麻能夠覆蓋水面。

用手指慢慢在水面劃過(guò)一道線，猜一猜手指能劃開水面嗎？

我猜想_____________________________________________。

等待5秒鐘，看看芝麻是否被手指分成兩部分？

我發(fā)現(xiàn)_____________________________________________。

3.在手指上抹一些肥皂，再用手指劃過(guò)水面，猜一猜手指能劃開水面么？

我猜想____________________________________________。

等待5秒鐘，看看芝麻是否會(huì)分開。

我發(fā)現(xiàn)___________________________________________。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

把芝麻放在杯子邊緣附近，芝麻會(huì)向邊緣移動(dòng)，用手指無(wú)法劃開水面上的芝麻。而涂有肥皂的手指可以將芝麻劃開，等待一段時(shí)間后，芝麻不會(huì)重新合攏。

實(shí)驗(yàn)原理

水表面的水分子就像一張拉緊的橡皮膜，它有一定彈性，也能夠承受一定的重量。杯子邊緣的芝麻靠近邊緣一側(cè)的表面張力大，所以芝麻向杯子邊緣滑動(dòng)。用抹上肥皂的手指劃水時(shí)，水中會(huì)溶解一些肥皂。由于肥皂有削弱表面張力的作用，芝麻在肥皂一側(cè)受到的表面張力比在水一側(cè)的表面張力小，所以芝麻會(huì)向靠水的一側(cè)移動(dòng)。這樣芝麻就被分開了。

背景知識(shí)

在水體的表面，有一個(gè)使水面收縮的力，使水的表面積盡量保持最小，這個(gè)力稱為表面張力。

保持物質(zhì)性質(zhì)的最小微粒，稱為分子。

引發(fā)思考

在1根火柴或牙簽的一端抹上一些肥皂，然后把它放在水面上，看看會(huì)發(fā)生什么奇妙的現(xiàn)象？