几种显色反应的化学趣味实验

郭启航　杨金凤　于锋

摘要：介绍了四个关于显色反应的化学趣味实验，其中“神水显字”是利用指示剂酚酞遇碱变红的原理，“隐形墨水”是由于浓硫酸的脱水性而显色；“化学密函”是洋葱液汁的酯化反应，“无字天书”是氯化钴失去结晶水的显色性能。这四个关于显色的化学趣味实验操作简单、贴近生活，既可以作为化学魔术进行表演，也可以让学生进行操作。同时，激发学生的化学兴趣，促进知识点的掌握，展示化学中“显色反应”的神奇。

关键字：显色反应；神水显字；隐形墨水；化学密函；无字天书

文章编号：1008-0546（2017）12-0079-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.026

显色反应是化学教学中的一类重要反应，主要是指没有颜色的物质，经过反应后变为有色物质的反应，最常见的显色反应是酸碱指示剂显色。设计关于显色反应的趣味实验，可以激发学生的化学学习兴趣，促进知识点的掌握，展示化学中“显色反应”的神奇。本文介绍了四个关于显色反应的化学趣味实验，主要采用隐形墨水写字的展示方式，其中“神水显字”是利用指示剂酚酞遇碱变红的原理，“隐形墨水”是由于浓硫酸的脱水性而显色；“化学密函”是利用洋葱液汁的酯化反应，“无字天书”是氯化钴失去结晶水的显色性能。这四个关于显色反应的实验都比较安全，且简单容易做，让学生自己动手做实验，由于容易成功，可以极大地增强学生的自信心，有利于学生以后进一步学习。

一、神水显字

1.实验原理：指示剂酚酞遇碱变红色。

2.仪器与试剂：白纸、玻璃棒、酚酞试剂、2mol/L的碳酸钠溶液、小烧杯、棉球、镊子。

3.实验步骤

（1）用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液，在白纸之上书写“化学”二字。

（2）用鑷子夹取棉球，蘸取酚酞溶液，轻轻擦试白纸上的化学二字。

4.实验现象

将碳酸钠溶液作为“墨水”，在白纸上撰写化学，并未有明显变化。当使用酚酞溶液的棉球进行擦拭时，迅速呈现紫红色的“化学”。（见图1）

5.实验说明

“神水显字”实验主要是利用酸碱指示剂的显色原理，该魔术实验也可以使用其他无色酸碱指示剂和无色的酸碱溶液。

二、隐形墨水

1.实验原理：浓硫酸的脱水性。

2.仪器与试剂：稀硫酸、小烧杯、玻璃棒、白纸、酒精灯。

3.实验步骤

（1）用玻璃棒蘸取稀硫酸溶液，在白纸之上书写“化学”二字。

（3）纸张拿至酒精灯上方进行高温烘烤（均匀加热，避免局部过热点燃纸张）。

4.实验现象

将稀硫酸溶液作为“墨水”，在白纸上撰写化学，并未有明显现象。在烘烤时白纸上的化学二字逐渐清晰。（见图2）

5.实验说明

浓硫酸具有强脱水性，可以将木材、竹子、纸张等碳化。“隐形墨水”实验主要是利用浓硫酸的脱水性。稀硫酸在酒精灯的烘烤下水分蒸发，逐渐变为浓硫酸，使白纸脱水炭化呈现黑色。该实验也可以使用浓硫酸直接书写。此外，在操作该实验时，特别要注意安全使用酒精灯和硫酸。

三、化学密函

1.实验原理：纸中的纤维素与洋葱汁中的有机酸发生酯化反应，生成着火点低的酯，当受热时，就先被火烤焦变黄，显出字迹来。

2.仪器与试剂：洋葱液汁、酒精灯、毛笔、白纸。

3.实验步骤

（1）用毛笔蘸取洋葱液汁，在白纸之上书写“化学”二字。

（2）纸张拿至酒精灯上方进行高温烘烤（均匀加热，避免局部过热点着纸张）。

4.实验现象

将洋葱液汁作为“墨水”，在白纸上撰写化学，并未有明显变化，在酒精灯上烘烤时白纸上的“化学”逐渐变黄色。（见图3）

5.实验说明

洋葱液汁、柠檬汁、蕃茄汁和醋等含有有机酸的物质会与纸中的纤维素发生化学反应生成一种类似透明薄膜一样的酯类物质，着火点较低，在酒精灯上烘烤时，密写后的地方会变焦显出黄色。

四、无字天书

1.实验原理：氯化钴晶体在室温下稳定，当它遇热失去结晶水会变成蓝色。

2.仪器与试剂：玻璃棒、白纸、50mL烧杯、氯化钴0.2g、蒸馏水40 mL、酒精灯。

3.实验步骤

（1）在烧杯之中加入0.2克氯化钴以及40毫升蒸馏水，用玻璃棒搅拌，配制成氯化钴溶液。

（2）用玻璃棒蘸取氯化钴溶液，在白纸之上书写“化学”两字。

（3）纸张拿至酒精灯上方进行高温烘烤（均匀加热，避免局部过热点着纸张），逐渐变蓝色。

4.实验现象

将氯化钴溶液作为“墨水”，在白纸上撰写化学，并未有明显变化，在酒精灯上烘烤时白纸上的“化学”字逐渐变蓝色。（见图4）

5.实验说明

氯化钴在酒精灯下烘烤时失去结晶水变蓝色，当在潮湿的空气中重新吸水后，蓝色的无水氯化钴就会变为淡红色；当浸泡在水中时，呈无色。endprint