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科学奇观---液体密度小技巧

姜联合
生态环境、自然界认识的科学普及教育,融入中华传统文化原创形式
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科学奇观---液体密度小技巧

姜联合编写编译

你一定见过色彩分层的鸡尾酒、见过油花飘在水面上,不同的物质和液体具有不同的密度,利用这个科学原理,蜂蜜、糖浆、洗洁精、含食用色素的水、植物油、外用酒精、婴儿油、灯油等,这些生活中常用的液体,混在一起,会出现怎样的奇观呢?把它们混在一起分层展现,看看你的技巧怎样!

目的:

  1. 理解液体具有不同的密度

  2. 在上述理解的基础上,制作一个7层的密度柱

背景知识:

我们当中的绝大多数都见过油浮在水面上,这是因为油和水的密度不同。不同的物质和液体具有不同的密度,因此相同体积的两种液体,质量会不同。密度被定义为单位体积的物质质量。下面的表格给出了一些常见物质的密度。高密度的物质(更重)会沉到低密度的物质(更轻)下面。

物质

密度

蜂蜜

1.36

黑枫糖浆

1.37

浅枫糖浆

1.33

洗洁精

1.03

含食用色素的水

1.00

植物油

0.91

外用酒精

0.87

婴儿油

0.82

灯油

0.80

实验材料:

第一部分

·200ml量筒

·食用色素

·外用酒精

·蜂蜜

·水

·枫糖浆

·洗洁精

·灯油或婴儿油

·植物油

第二部分:

·食用色素

·酒精

·水

·2只干净透明的玻璃杯

·杯垫/卡片

实验步骤:

第一部分

  1. 向水和酒精中加入食用色素,给不同的液体选择不同的颜色以示区分。比如:水选择红色,外用酒精选择绿色,婴儿油选择紫色。

  2. 通过查上面的表格,研究并得出倾倒这些液体的顺序。

  3. 把这些液体小心地倒入量筒中,每种液体20ml,切记要按照上面的顺序来倾倒。

  4. 向量筒中央慢慢倾倒,如果液体不小心混合在一起也不必担心,不同密度的液体也会自动分层。

  5. 观察结果。

第二部分改变位置的小技巧

  1. 把酒精和水分别倒入两个玻璃杯中。

  2. 往酒精中加入一些食用色素,以便和水区分。

  3. 装有酒精的杯子保持直立。

  4. 往装水的杯子上放置一个杯垫,紧紧按住杯垫,把杯子倒立过来,杯口朝下放到另一个杯子上面。

  5. 这时小心地轻轻将杯垫撤出一个大约2mm宽的小缝,让液体混合。

  6. 观察现象。(需要持续10分钟)

思考问题:

  1. 你需要以怎样的顺序将液体倒入,才能保证让它们分层?蜂蜜、浅枫糖浆、洗洁精、水、植物油、外用酒精、灯油/婴儿油。

2.液体是怎样又是为什么会分层呢?因为密度不同。

  1. 密度高的液体是在柱子的顶部还是底部呢?底部。

  2. 在第二部分中,为什么会发生这种现象?因为水和酒精的密度不同,水比酒精更重,所以被赶到了杯子底部。

液体密度的实际应用

石油泄漏的清理:在石油泄漏事故中,石油的密度使其较为容易清理。清除石油的方法包括在水面上将石油点燃,或者用撇油器将表面的石油撇掉。