科學奇觀---液體密度小技巧
姜聯合 編寫編譯
你一定見過色彩分層的雞尾酒、見過油花飄在水面上,不同的物質和液體具有不同的密度,利用這個科學原理,蜂蜜、糖漿、洗潔精、含食用色素的水、植物油、外用酒精、嬰兒油、燈油等,這些生活中常用的液體,混在一起,會出現怎樣的奇觀呢?把它們混在一起分層展現,看看你的技巧怎樣!
目的:
1. 理解液體具有不同的密度
2. 在上述理解的基礎上,制作一個7層的密度柱
背景知識:
我們當中的絕大多數都見過油浮在水面上,這是因為油和水的密度不同。不同的物質和液體具有不同的密度,因此相同體積的兩種液體,質量會不同。密度被定義為單位體積的物質質量。下面的表格給出了一些常見物質的密度。高密度的物質(更重)會沉到低密度的物質(更輕)下面。
物質 | 密度 |
蜂蜜 | 1.36 |
黑楓糖漿 | 1.37 |
淺楓糖漿 | 1.33 |
洗潔精 | 1.03 |
含食用色素的水 | 1.00 |
植物油 | 0.91 |
外用酒精 | 0.87 |
嬰兒油 | 0.82 |
燈油 | 0.80 |
實驗材料:
第一部分
·200ml量筒
·食用色素
·外用酒精
·蜂蜜
·水
·楓糖漿
·洗潔精
·燈油或嬰兒油
·植物油
第二部分:
·食用色素
·酒精
·水
·2只干凈透明的玻璃杯
·杯墊/卡片
實驗步驟:
第一部分
1. 向水和酒精中加入食用色素,給不同的液體選擇不同的顏色以示區分。比如:水選擇紅色,外用酒精選擇綠色,嬰兒油選擇紫色。
2. 通過查上面的表格,研究并得出傾倒這些液體的順序。
3. 把這些液體小心地倒入量筒中,每種液體20ml,切記要按照上面的順序來傾倒。
4. 向量筒中央慢慢傾倒,如果液體不小心混合在一起也不必擔心,不同密度的液體也會自動分層。
5. 觀察結果。
第二部分改變位置的小技巧
1. 把酒精和水分別倒入兩個玻璃杯中。
2. 往酒精中加入一些食用色素,以便和水區分。
3. 裝有酒精的杯子保持直立。
4. 往裝水的杯子上放置一個杯墊,緊緊按住杯墊,把杯子倒立過來,杯口朝下放到另一個杯子上面。
5. 這時小心地輕輕將杯墊撤出一個大約2mm寬的小縫,讓液體混合。
6. 觀察現象。(需要持續10分鐘)
思考問題:
1. 你需要以怎樣的順序將液體倒入,才能保證讓它們分層?蜂蜜、淺楓糖漿、洗潔精、水、植物油、外用酒精、燈油/嬰兒油。
2. 液體是怎樣又是為什么會分層呢?因為密度不同。
3. 密度高的液體是在柱子的頂部還是底部呢?底部。
4. 在第二部分中,為什么會發生這種現象?因為水和酒精的密度不同,水比酒精更重,所以被趕到了杯子底部。
液體密度的實際應用
石油泄漏的清理:在石油泄漏事故中,石油的密度使其較為容易清理。清除石油的方法包括在水面上將石油點燃,或者用撇油器將表面的石油撇掉。