幾種顯色反應的化學趣味實驗

郭啟航　楊金鳳　于鋒

摘要：介紹了四個關于顯色反應的化學趣味實驗，其中“神水顯字”是利用指示劑酚酞遇堿變紅的原理，“隱形墨水”是由于濃硫酸的脫水性而顯色；“化學密函”是洋蔥液汁的酯化反應，“無字天書”是氯化鈷失去結晶水的顯色性能。這四個關于顯色的化學趣味實驗操作簡單、貼近生活，既可以作為化學魔術進行表演，也可以讓學生進行操作。同時，激發學生的化學興趣，促進知識點的掌握，展示化學中“顯色反應”的神奇。

關鍵字：顯色反應；神水顯字；隱形墨水；化學密函；無字天書

文章編號：1008-0546（2017）12-0079-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.026

顯色反應是化學教學中的一類重要反應，主要是指沒有顏色的物質，經過反應后變為有色物質的反應，最常見的顯色反應是酸堿指示劑顯色。設計關于顯色反應的趣味實驗，可以激發學生的化學學習興趣，促進知識點的掌握，展示化學中“顯色反應”的神奇。本文介紹了四個關于顯色反應的化學趣味實驗，主要采用隱形墨水寫字的展示方式，其中“神水顯字”是利用指示劑酚酞遇堿變紅的原理，“隱形墨水”是由于濃硫酸的脫水性而顯色；“化學密函”是利用洋蔥液汁的酯化反應，“無字天書”是氯化鈷失去結晶水的顯色性能。這四個關于顯色反應的實驗都比較安全，且簡單容易做，讓學生自己動手做實驗，由于容易成功，可以極大地增強學生的自信心，有利于學生以后進一步學習。

一、神水顯字

1.實驗原理：指示劑酚酞遇堿變紅色。

2.儀器與試劑：白紙、玻璃棒、酚酞試劑、2mol/L的碳酸鈉溶液、小燒杯、棉球、鑷子。

3.實驗步驟

（1）用玻璃棒蘸取碳酸鈉溶液，在白紙之上書寫“化學”二字。

（2）用鑷子夾取棉球，蘸取酚酞溶液，輕輕擦試白紙上的化學二字。

4.實驗現象

將碳酸鈉溶液作為“墨水”，在白紙上撰寫化學，并未有明顯變化。當使用酚酞溶液的棉球進行擦拭時，迅速呈現紫紅色的“化學”。（見圖1）

5.實驗說明

“神水顯字”實驗主要是利用酸堿指示劑的顯色原理，該魔術實驗也可以使用其他無色酸堿指示劑和無色的酸堿溶液。

二、隱形墨水

1.實驗原理：濃硫酸的脫水性。

2.儀器與試劑：稀硫酸、小燒杯、玻璃棒、白紙、酒精燈。

3.實驗步驟

（1）用玻璃棒蘸取稀硫酸溶液，在白紙之上書寫“化學”二字。

（3）紙張拿至酒精燈上方進行高溫烘烤（均勻加熱，避免局部過熱點燃紙張）。

4.實驗現象

將稀硫酸溶液作為“墨水”，在白紙上撰寫化學，并未有明顯現象。在烘烤時白紙上的化學二字逐漸清晰。（見圖2）

5.實驗說明

濃硫酸具有強脫水性，可以將木材、竹子、紙張等碳化。“隱形墨水”實驗主要是利用濃硫酸的脫水性。稀硫酸在酒精燈的烘烤下水分蒸發，逐漸變為濃硫酸，使白紙脫水炭化呈現黑色。該實驗也可以使用濃硫酸直接書寫。此外，在操作該實驗時，特別要注意安全使用酒精燈和硫酸。

三、化學密函

1.實驗原理：紙中的纖維素與洋蔥汁中的有機酸發生酯化反應，生成著火點低的酯，當受熱時，就先被火烤焦變黃，顯出字跡來。

2.儀器與試劑：洋蔥液汁、酒精燈、毛筆、白紙。

3.實驗步驟

（1）用毛筆蘸取洋蔥液汁，在白紙之上書寫“化學”二字。

（2）紙張拿至酒精燈上方進行高溫烘烤（均勻加熱，避免局部過熱點著紙張）。

4.實驗現象

將洋蔥液汁作為“墨水”，在白紙上撰寫化學，并未有明顯變化，在酒精燈上烘烤時白紙上的“化學”逐漸變黃色。（見圖3）

5.實驗說明

洋蔥液汁、檸檬汁、蕃茄汁和醋等含有有機酸的物質會與紙中的纖維素發生化學反應生成一種類似透明薄膜一樣的酯類物質，著火點較低，在酒精燈上烘烤時，密寫后的地方會變焦顯出黃色。

四、無字天書

1.實驗原理：氯化鈷晶體在室溫下穩定，當它遇熱失去結晶水會變成藍色。

2.儀器與試劑：玻璃棒、白紙、50mL燒杯、氯化鈷0.2g、蒸餾水40 mL、酒精燈。

3.實驗步驟

（1）在燒杯之中加入0.2克氯化鈷以及40毫升蒸餾水，用玻璃棒攪拌，配制成氯化鈷溶液。

（2）用玻璃棒蘸取氯化鈷溶液，在白紙之上書寫“化學”兩字。

（3）紙張拿至酒精燈上方進行高溫烘烤（均勻加熱，避免局部過熱點著紙張），逐漸變藍色。

4.實驗現象

將氯化鈷溶液作為“墨水”，在白紙上撰寫化學，并未有明顯變化，在酒精燈上烘烤時白紙上的“化學”字逐漸變藍色。（見圖4）

5.實驗說明

氯化鈷在酒精燈下烘烤時失去結晶水變藍色，當在潮濕的空氣中重新吸水后，藍色的無水氯化鈷就會變為淡紅色；當浸泡在水中時，呈無色。endprint