教你在宮鬥劇中科學的“陰陽怪氣” | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-04-05 16:53
原創:中科院物理所
有一個秘密
小編一直都沒有告訴大家
表面上的正經玩
是一個正常的科普欄目
其實小編們都在準備進軍娛樂圈
我們上演過激情的飆車戲
還有浪漫的愛情戲
科幻戲當然是少不了的
今天我們要嘗試一下
宮鬥戲!
實驗器材
(所標)杯、電池、小蘇打、紙杯、鉛筆
實驗過程
首先在杯中加入適量水

為了增加水的導電性
加入小蘇打等電解質
並攪拌均勻


這裏小編提醒
不能使用食鹽等含氯化合物
來提高水的導電性
否則在陽極會有氯氣產生
氯氣是一種有毒氣體
在杯口倒扣住一個紙杯
並將電極(鉛筆)固定在上面

接通電源

圖中左邊為負極,右邊為正極
可以看到水下鉛筆的筆芯處
迅速產生了許多氣體
從定性的角度來看
負極的氣體生成速度明顯快於正極

感興趣的小夥伴還可以試試
利用連通器原理搭建“橋樑”
將正負極用兩個杯子分開實驗


最後我們總結一下本次實驗的注意事項:
1、加入電解質提高水的導電性時,不能使用食鹽等含氯化合物,否則會在陽極生成氯氣,危害身體健康。
2、本次小實驗為了方便大家在家實驗,簡化了很多實驗步驟,主要目的是觀察實驗現象,請勿用此方法制取氣體。
3、請勿使用高壓電源,以免出現意外。
4、氫氣為易燃氣體,請勿長時間通電,並遠離火源。
5、綜合以上,本實驗具有一定危險性,請在具備高中化學知識或瞭解電解池原理的成年人陪同下進行實驗。
原理解説
小編記得高中學習電解水實驗時,有這麼一句口訣:負氫正氧二比一。它的諧音版叫:父親正想兒畢業。這句口訣的含義是,___________(請填空,高考要考!)
點解(粵語)電解水能發生呢?事實上,我們所用的電池作為幹垃圾,作為一個單身狗,它嫉妒氫和氧在一起。所以,當電池的兩極放到水中時,電池就會變得“陰陽怪氣”。
一方面,電池的正極化身為一個“陽光大哥哥”,吸引陰離子——氫氧根的目光。受此影響,氫氧根會將自己的抱怨傾訴給正極聽。另一方面,電池的負極化身為一個“陰險小人”,忽悠陽離子——氫離子,將氫氧根的抱怨添油加醋地説給氫離子聽。
裝置示意圖
氫氧根因為把心中的垃圾(即電子)傾吐了出去,感覺不依賴氫離子,自己也挺好的,因此它發生了這樣的變化(電極反應):
氫離子因為聽到氫氧根説自己的壞話(即電子),覺得不值得和氫氧根在一起,所以它發生了這樣的變化(電極反應):
因此,受電池的挑唆,水就被電解成了氫氣和氧氣各自紛飛。
如果水中加入了其他電解質形成溶液,那出場的人物就多了起來,故事也就變得更加複雜了。
比如加入氯化鈉,電解飽和食鹽水,就會有如下反應(具體的故事這裏不再綴敍,大家自行腦補):
分析完實驗,小編由衷地覺得,千萬不要小瞧任何一個小實驗,説不準每個裏面都暗藏着一部宮鬥劇。