核心概念
- 有些混合物不会只是待在一起——它们会反应并生成新的东西。
- 小苏打和醋反应会生成一种叫二氧化碳的气体。
- 气泡和气体可以作为发生了化学反应的证据。
把沙子和水混在一起，你得到的还是沙子和水——晒干就能分回来。那只是混合物。但有些东西相遇时会做点别的：它们会反应，生成一种原本不存在的全新物质。小苏打和醋正是如此。它们一接触就反应，生成你看不见的气体二氧化碳。这一周你要把这种气体收进气球里。冒泡和气球鼓起来，就是真的发生了化学反应、而不只是混合的证据。
需要掌握的词
- 化学反应
- 几种物质结合并变成新东西的过程。
- 气体
- 像空气那样、会扩散并充满整个空间的一种物质形态。
- 二氧化碳
- 小苏打和醋反应时生成的气体。空气里也有它。
- 证据
- 你看到或量到的、能说明某件事确实发生了的东西。
- 物质
- 任何占据空间的东西，包括固体、液体和气体。
实验： 气球产气反应
先做预测
在动手拿材料之前，先写下你认为这个实验会发生什么，以及为什么。先做预测，才把动手变成科学。之后你要把预测和真正观察到的结果做对比。
步骤
- 1
提问：两样混在一起的东西，能产生足够的气体把气球吹起来吗？这就是你的问题。
- 2
往空瓶里倒入大约半杯醋。
- 3
用漏斗把 1 汤匙小苏打装进气球里。
- 4
预测：你觉得气球会鼓到多大？先画下来或写下你的预测。
- 5
把气球口套到瓶口上，但让小苏打先留在气球里，暂时不要掉下去。
- 6
测试：把气球竖直提起来，让小苏打落进醋里。
- 7
观察：看着混合物冒泡、气球被充起来。留意它比你的预测大还是小。
- 8
改进：再试一次，多放一点或少放一点小苏打，看看气球的大小如何变化。
为什么会这样
小苏打和醋都是由极小的微粒组成的。它们相遇时，这些微粒重新组合，形成新的物质——其中之一就是二氧化碳气体。气体占的空间比原来的液体大得多，于是它上升并把气球撑起来。你看到的气泡就是气体从液体里逃出来。因为生成了全新的物质，所以这是化学反应，而不只是混合。
工程师如何运用它
工程师和面包师会特意利用产气反应。小苏打正是让面包、松饼和薄煎饼膨松的东西——二氧化碳在里面形成了细小的气泡。有些灭火器和派对拉炮也用到快速产气反应。控制产多少、产多快，就是工程师的工作。
你注意到了什么？
回头看看你的预测和结果，然后一起讨论这几个问题。
- 你看到、听到或感觉到什么，说明发生了反应？
- 把气球充满的气体是从哪里来的？
- 冒泡是新出现的东西，还是只是小苏打和醋混在一起？
- 如果小苏打的量翻一倍，你觉得会怎样？
反思
写下或画出气球发生了什么，并用一句话解释气体是从哪里来的。
小挑战
找出能把气球吹到最大又不撑破的小苏打和醋的用量。
想再深入一点吗？
测试温热的醋是否比冷醋反应更快。用量保持不变，这样才是公平测试。
结束之前
- 我预测了气球会鼓到多大。
- 我安全地把小苏打和醋混在了一起。
- 我观察了冒泡和气球被充起来的过程。
- 我能解释这种气体是反应生成的二氧化碳。
- 我换了一个用量，看看有什么变化。
做完实验和反思了吗？把本周标记为完成，就能记录你在这门 6 周课程中的进度。
实验笔记
一边做一边写下自己的科学笔记，它们遵循你这周用的同一个循环。笔记只保存在本设备上，不会发送到任何地方。你也可以打印本课，用手写。
你想弄清楚什么？
你原本以为会发生什么，为什么？
为了做到公平测试，你只改了哪一样？
你看到、听到或量到了什么？
把你观察到的当作证据。
你会改什么来让它更好用？
把发生的事画下来
画出你的实验或改进后的设计，并把你改动的部分圈出来。