第A09版:实验新闻
  
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2018年5月16日 星期

玩转色彩:白菜喝水会“变脸”,牛奶可以当画布
□记者 郭飞飞 文/图

扫二维码,看记者的实验过程,其中还有利用光的特殊性让彩色陀螺变白色的实验哦


这个时节是五色缤纷的,各色花儿、成荫的树木……赤橙黄绿青蓝紫,这些色彩中间隐藏着哪些科学小知识呢?请您和我们一起动手做实验,玩转色彩,探寻色彩中的奥秘吧!

●实验指导老师:河南科技大学物理工程学院副教授王翚(huī)

三原色

●实验材料:

玻璃杯、水、食用色素

●实验过程:

1 往6个玻璃杯中加等量的水,分别滴入等量的红、黄、蓝,黄、蓝、红食用色素(如图①)

2 往装红色溶液的杯子里滴入黄色溶液

往装黄色溶液的杯子里滴入蓝色溶液

往装蓝色溶液的杯子里滴入红色溶液

3 观察水的颜色变化

4 拿出一个大杯子,将所有溶液倒进去,观察水的颜色变化

●实验结果:

“红+黄=橙”“黄+蓝=绿”“蓝+红=紫”(如图②)

所有溶液混合后变成黑色

●实验原理:

三原色是红、黄、蓝。所谓原色,就是无法用任何颜色混合而成的颜色。除三原色外,其他颜色都可以利用三原色两两混合或多样混合得到。红、黄、蓝两两等比例混合分别形成橙、绿、紫,橙、绿、紫三种颜色颜料等比例混合形成黑色。在色彩中,三原色混合后为黑色,而三原色作为光基材料,由于光的特殊属性其混合色为白色。

神奇的牛奶画

●实验材料:

牛奶、食用色素、洗洁精、盘子、棉签

●实验过程:

1 将牛奶倒入干净的盘子中,均匀铺满底部

2 在盘子正中心位置滴几滴食用色素(距离近一点儿防止溅出)

3 用棉签蘸一点儿洗洁精,轻轻放在盘子中间的色素处,观察颜色变化

●实验结果:

色素迅速扩散,越靠近棉签扩散速度越快、扩散范围越大

●实验原理:

牛奶中含有水、脂肪等成分,脂类物质与水不相溶,且密度较小,因此脂肪在牛奶表面形成了一层比较稳定的油脂层。

洗洁精中的表面活性剂能够破坏油脂层,与脂肪结成小的颗粒进而改变分子外形,使液体内部发生变化。在洗洁精的作用下,牛奶带动色素翻滚运动,“绘制”出流畅的线条和曼妙的图案。在生活中用洗涤剂去除污渍的原理也是如此,只是油污不是彩色的,因此我们用肉眼难以察觉到这些微妙变化。

●小贴士:

为避免浪费,可以选择小一点儿的盘子,倒出一点儿牛奶铺满盘子的底部即可,还可以用喝剩的或过期的牛奶。色素种类不能太多,否则颜色容易发暗。

建议使用水溶性色素,这种色素化学性质稳定,滴入牛奶时不能快速溶解,在牛奶表面油脂层的作用下,色素倾向于飘浮在上层,实验效果明显。实验中记者用的是既溶于水也溶于油的色素,这种色素容易沉到牛奶中去,实验效果较差。

白菜“变脸”

●实验材料:

玻璃杯、食用色素、白菜叶子

●实验过程:

1 往3个玻璃杯中加水,分别滴入不同颜色的色素,记者选取的是橙、绿、紫

2 将白菜叶子放进玻璃杯中,观察白菜叶子的变化(时间较长,至少需要6个小时)

●实验结果:

24个小时后,仔细查看发现,白菜叶子变了色(如图③)

●实验原理:

植物通过根部吸收水分,叶子中有很多“管道”,可以将水分输送到叶片的各个部分,这是毛细现象。

●小贴士:

操作该实验需要耐心等待才能观察到实验结果,同时建议您增加液体的色彩浓度,以更好地观察。除了白菜,您也可以将白色的花放在带颜色的水中,这样就可以得到相应颜色的花朵了。

彩虹杯

●实验材料:

玻璃杯、洗洁精、油、水、酒精、食用色素

●实验过程:

1 先往杯子里倒入洗洁精(滴入色素观察效果更好)

2 再倒入水(滴入色素观察效果更好)

3 然后倒入油

4 最后倒入酒精(滴入色素观察效果更好)

●实验结果:

各种液体并没有混合在一起,而是出现了奇特的分层现象(如图④)

●实验原理:

4种液体密度各不相同,密度大的在下面,密度小的在上面。因为“洗洁精的密度>水的密度>油的密度>酒精的密度”,因此最后杯子成了4层的彩虹杯。

●小贴士:

为避免浪费,您可以选用小口径的玻璃杯。

倒入液体时,应沿杯子壁缓慢倒入,最好是用吸管缓慢滴入。没有专业吸管的话可以借助空的圆珠笔杆,先把笔杆插入液体中,然后用拇指堵住笔杆后端将笔杆提起,就会看到有液体被带出来。

每一层液体都要达到一定厚度,记者第一次做实验时,由于油层太薄,酒精直接穿过油层和水混合在了一起。

此外,您还可以自己配置不同浓度的糖水或盐水来做这一实验,观察液体密度的大小。

彩虹盘

●实验材料:

颜色各异的糖豆、盘子、清水

●实验过程:

1 将糖豆摆在盘子周围(相邻的糖豆尽量选择颜色不同的)

2 往盘子里倒入适量的水,没过糖豆的一部分即可

●实验结果:

糖豆表面的颜色从盘子边缘向中间移动,色彩之间没有互相串色,形成了一个美丽的彩虹盘(如图⑤)

●实验原理:

糖分(在实验中表现为颜色)是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散,因此糖豆的颜色从盘子周围向中心扩散。随着液体中糖分的增加,液体的黏度也会增大,黏度越大,串色所需要的时间越长,就形成了美丽的彩虹盘。不过,长时间静置后还是会串色。

●小贴士:

将水倒入盘子后,糖豆表面的颜色可能不会迅速扩散,您需要等一小会儿才能看到效果。使用热水的话,扩散速度会稍快一些。

这些看似简单的小实验,动手操作可能并不轻松。比如彩虹杯实验,它是利用液体密度差从而形成分层结构,但在实际操作过程中,如果方法不当很容易造成液体串层,这有可能是因为液体下落时速度过快,也有可能是密度差不够大。牛奶画实验同样如此,色素如果不浮在牛奶表面,有可能是色素密度大于牛奶密度、色素滴落速度过快或色素本身溶于油。

在实验过程中发现问题解决问题,才是实验的意义所在,感兴趣的快快行动起来吧。



   

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