這些酷炫的實驗動圖, 讓你秒懂高中學過的所有化學原理!
變色噴泉
原理：其實這就是經典的中學化學實驗氨氣噴泉：充滿氨氣的瓶子接觸水，氨氣迅速在水中溶解，瓶內氣壓降低，水倒吸進瓶中形成噴泉，pH的變化又讓指示劑變色。只不過，在這裡水溶液中加入的指示劑不是酚酞，而是百裡酚藍，它從中性的黃色變成鹼性的藍色。
花絮：氨氣噴泉其實還有更多玩法，比如說，讓它發光。下面展示的就是一個魯米諾氨氣噴泉：「噴泉」的倒吸依然由氨氣溶解引發，但下方的兩條管子分別接上了鹼性魯米諾溶液和氧化劑次氯酸鈉溶液，兩種溶液被吸進瓶中混合引發反應，就讓噴泉發出了漂亮的藍光。
錄製者：Declan Fleming，來自：rsc.org
危險：較低。氨氣會有刺激性，不過不用我說你大概也會躲著它的……
焰色文字
錄製者：Royal Society Of Chemistry
原理：各種鹼金屬鹽的焰色反應，這裡把它們做成了彩色的火焰文字。焰色反應是識別金屬離子的一種方式，它體現了電子受激發躍遷並發出特定能量光子的過程。鹼金屬一族的焰色反應現象比較明顯，所以它們經常出現在演示實驗當中。
花絮：理論上說，通過焰色反應能鑑別的金屬鹽相當不少，不過實際上並沒有那麼容易：一些焰色反應並不明顯，另一些顏色又比較容易混淆。不過我們有更準確的檢測方法：原子吸收光譜與原子發射光譜分析。
危險：低。
鋁熱反應
錄製者：The University of Minnesota,
The Department of Chemistry
原理：不必多說，這就是中學化學中感覺最炸裂、最讓人印象深刻的反應了！鋁粉與氧化鐵粉末混合製成鋁熱劑，通過插在其中的鎂條引燃。鋁還原氧化鐵，反應劇烈放熱，光芒耀眼、火花四濺，得到熔融的鐵單質。其他一些金屬（例如錳）的氧化物同樣可以發生反應。
反應式：2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
花絮：除了焊接鐵軌、冶鍊金屬等用途之外，鋁熱反應產生的極高溫度也曾被用來製造武器。
危險：高。鋁熱反應可以在局部產生幾千度的高溫，在沒有專業保護、沒有按規程操作時，這會非常危險。在網絡上，我們可以找到大量鋁熱反應的實驗視頻，其中有的看起來簡直帥到不行，讓人恨不得立刻親身體驗，但必須嚴肅指出的是，這些「酷炫」的視頻很多都沒有遵守安全原則。這真的很危險，請一定不要模仿！
消失無痕
錄製者：MEL Science
原理：白色粉末歘地一下消失了！這不是升華，而是碳酸銨的熱分解。產物是氨氣、二氧化碳和水蒸氣，所以看起來就消失得了無痕跡了。當然，如果你提鼻子一聞的話……碳酸銨遇熱相當不穩定，在60°C左右就可以分解。
反應式：(NH4)2CO3 → 2NH3↑ + CO2↑ + H2O↑
花絮：基於同樣的原理，碳酸氫銨也被作為一種食品膨鬆劑使用，不過如果使用不當、沒有讓氨氣完全散去，它就會給食物留下糟糕的氣味……
危險：較低。
氣球遇橘皮
錄製者：Tom Kuntzleman
原理：橘子或橙子皮裡擠出的「汁液」破壞了氣球膜。這些汁液並不像果肉裡的汁水，它的主要成分是一些親脂性、容易揮發的小分子，比如D-檸檬烯。這些揮髮油成分可以看成極性弱的有機溶劑，而製作氣球的材料分子也有類似的性質，它們遇到這些有機溶劑時更容易溶解（或者說溶脹），氣球膜就會破壞。而水作為一種極性強的溶劑不會破壞氣球膜，這就體現了我們在化學課本上學到的「相似相溶」規律。
花絮：生活中可以找出很多「相似相溶」的例子，利用它也可以讓你的生活變得更美好，比如說，不好清除的油性筆筆跡和不乾膠痕跡都可以用含有機溶劑的洗甲水擦掉哦~
危險：低，但是要注意避開眼睛。
「炸蛋」
錄製者：Royal Society Of Chemistry
原理：這是一個真·「炸蛋」。雞蛋的兩頭都用釘子打出了小洞，掏空內容物之後洗淨晾乾，然後蓋住上面的小孔，並從下面的小孔向雞蛋殼裡充入氫氣，然後再從上面點燃。在燃燒中，氫氣消耗並從上面的小孔逃逸出去，空氣從下面的小孔進入，與剩餘的氫氣混合，最終混合氣體發生爆炸。
反應式：2H2 + O2 → 2H2O
花絮：用甲烷也可以得到類似的效果，不過如果是密度大的可燃氣體，得到的效果可能更像是之前介紹過的「瓶中火」。這個實驗也提醒我們，可燃氣體的操作必須要謹慎進行。
瓶中的下沉火焰， 這種效果是用醇蒸汽之類密度較大的可燃氣體實現的。
危險：中高。作為化學課上的教學演示還是可以的，自己在家就別試了。
碘鍾反應
碘鍾反應（Iodine clock reaction）是一種化學振蕩反應，其體現了化學動力學的原理。它於1886年被瑞士化學家Hans Heinrich Landolt發現。在碘鍾反應中，兩種（或三種）無色的液體被混合在一起，並在幾秒鐘後變成靛藍色。
下面介紹其中一種碘鍾反應的簡要實驗過程。
實驗試劑：
29%過氧化氫溶液、丙二酸、硫酸錳、可溶性澱粉、碘酸鉀、1mol/L硫酸
實驗步驟：
(1)配製3.6mol/L過氧化氫溶液250mL
(2)配製0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸錳、和0.03%澱粉的混合溶液250mL
(3)配製0.2mol/L碘酸鉀和0.08mol/L硫酸的混合溶液250mL
(4)用一個錐形瓶將三份溶液混合，混合後會看到反應液由無色變為藍紫色，幾秒後褪為無色，接著又稱琥珀色變逐漸加深，藍紫色又反覆出現，幾秒後又消失，這樣周而復始地呈周期性變化。
反應的化學方程式：
CH2(COOH)2+4 H2O2 == 3CO2+ 6H2O
2KI+ H2O2 + H2SO4 == I2+ 2H2O + K2SO4
螢光染料
在吸收紫外線或可見光後，能把短波長的光轉變為波長較長的可見光波而反射出來，呈閃亮的鮮豔色彩。例如，酸性曙紅、螢光黃、紅汞以及某些分散染料等。它們大多是含有苯環或雜環並帶有共軛雙鍵的化合物。
應用：
螢光染料常用於螢光染料產品的製備，以及增白洗衣粉中的增白劑，指示信號用的各種螢光路標漆，螢光標誌服等。在科研上廣泛應用於螢光免疫，螢光探針，細胞染色等。包括特異性的DNA染色，用於染色體分析、細胞周期、細胞凋亡等相關研究。
「狗吠」反應
「狗吠」反應（barking dog reaction）是L.J.李比希發現的一種化學反應，反應物是二硫化碳（CS2）溶液、一氧化二氮(N2O)，輔助原料是水。
實驗步驟：
(1)在帶活塞的試管中充入N2O氣體，在加入幾滴CS2溶液，迅速蓋上活塞
(2)震蕩搖勻，使N2O和CS2混合均勻
(3)打開活塞，用點火器在瓶口點燃氣體，或往試管中放入燃著的火柴
(4)氣體被點燃，發出明亮的火焰，並發出如狗吠的聲音。
反應原理：
當一氧化氮或一氧化二氮與二硫化碳混合併點燃時，燃燒波沿管向下傳播。上面的火焰燃燒時會壓縮下層的氣體，發出「狗吠」聲，燃燒的產物是N2 、 CO 、CO2 、SO2 和單質硫。
反應的化學方程式：
3 NO + CS2 → 3/2 N2 + CO + SO2 + 1/8 S8
4 NO + CS2 → 2 N2 + CO2 + SO2 + 1/8 S8
硼酸三甲酯的燃燒
硼酸三甲酯燃燒發出漂亮的綠色火焰
鈉與水反應
鈉屬於鹼金屬元素，鈉原子最外層只有一個電子，非常容易失去，所以顯示出非常強的金屬性，化學性質非常活潑。
金屬鈉與水反應是高中化學需要掌握的重要化學實驗之一，金屬鈉與水反應的化學方程式：2Na+2H2O =2NaOH + H2 ↑
反應劇烈放熱，而鈉的熔點低，只有97℃，反應放出的熱量能使金屬鈉和氫氣點燃，發生爆炸。所以一般老師或學生做此實驗時，取金屬鈉的量要小。
「黃金雨」
「黃金雨」實驗其實是碘化鉛的沉澱實驗。碘化鉛是亮黃色的粉末或者鱗片狀結晶，與黃金的顏色非常相似。碘化鉛的溶解度約為0.08g，溶解度較小，因此我們可以用可溶性的鉛鹽和碘化鉀反應來製備碘化鉛，生成的碘化鉛沉澱亮黃色閃閃發光，就像在下「黃金」雨一般，非常漂亮。
如用硝酸鉛與碘化鉀反應的化學方程式：2KI+Pb(NO3)2==PbI2↓+2KNO3
丙酮手電筒
「丙酮手電筒」實驗應該為實驗作者的實質是丙酮的催化氧化實驗。丙酮在銅做催化劑和氧氣的參與下，能使丙酮蒸汽氧化成乙醛和乙酸，反應放熱，能使銅絲保持紅熱。反應的化學方程式為：
這裡有個誤區，高中化學裡面認為丙酮是不能催化氧化的。事實上化學反應是多變的，不同的實驗條件下，化學反應會有所不同。下面我們來看一下這個實驗的過程。
(1)先準備好一條銅絲，緊密得繞成銅絲圈
(2)在燒杯中倒入少量丙酮
(3)將銅絲在酒精燈或者其他燃燒器中加熱，使銅絲表面形成一層黑色的氧化銅膜，將銅絲圈伸入燒杯底部幾乎接近丙酮液體的表面
然後我們的就能觀察到銅絲髮亮，原因是丙酮蒸汽在銅絲表面被氧化銅氧化，放出熱量，使銅絲髮亮，由於局部丙酮蒸汽濃度的不同，銅絲表面出現亮暗不均一的現象，感覺像發亮的地方會移動。
化學螢光
螢光物質中的電子吸收光的能量由低能狀態轉變為高能狀態，再回到低能狀態時釋放出的光。大多數情況下，發光波長比吸收波長較長，能量更低。螢光屬於冷光，顏色為藍、綠、紅和黃色。
由吸收光的能量來源分為：光致螢光、化學螢光、X射線螢光、雷射螢光、生物發光等。視頻中的螢光屬於化學螢光，是由於化學反應引起的螢光。我們實際生活中也有化學螢光的應用，例如螢光棒。
下面還有一些收集的各種有趣動圖
大象牙膏
用雙氧水+碘化鉀+發泡劑製成。自己就可以做，雙氧水消毒用的，藥店應該有賣的吧，碘化鉀用碘酒就可以，發泡劑用洗滌靈。
金屬銫與水
看到貼吧裡有個段子：老師同時問中國孩子和外國孩子如何測量眼前這塊桌球大小的金屬銫的體積，中國孩子不會！外國孩子說放在水裡看體積變化！理科生呵呵一笑，而文科生們開始鼓掌。
鍶加硫磺
外層紅色粉末是重鉻酸銨，它不穩定，受熱分解可以產生大量暗綠色灰燼(三氧化二鉻)和明亮的紅色火焰
(NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4 H2O (g)
魔術沙
充滿魔力的疏水沙在水中的奇妙表現
當可口可樂和氯粉混合之後
點燃裝滿酒精蒸汽的水桶的效果，很危險
發光氨氧化，法證上用的。
鉛筆芯通電之後的神奇反應
橙色LED燈放進液氮的反應
當液氮和1500個桌球混合，好壯觀！
甘氨酸，硝酸鹽和硝酸鋇、硝酸鋯和氧化釔的硝酸鹽
乾冰氣泡你需要把稀釋的肥皂水倒入乾冰上，然後用布掛掉表面，之後就能看到這個現象了～原理是，乾冰在水中會直接從固體變成氣體二氧化碳，隨之體積急速增大，當肥皂水製造的氣泡Hold不住二氧化碳時就炸了
杯中是對硝基苯胺和濃硫酸的混合物，加熱後發生非常複雜的反應——事實上，我們還不完全清楚反應的詳細過程。最後得到的黑色泡沫物原子比例為C6H3N1.5S0.15O1.3，幾乎肯定是對硝基苯胺交聯後的多聚物。整個反應有時被稱為「爆炸式聚合」。膨脹成這麼大這麼長是反應生成二氧化碳等氣體的功勞。
這種液體是二乙基鋅。它是一種極易燃燒的有機鋅化合物，接觸氧氣便自燃。真正的二乙基鋅如此圖所示是藍色火焰，但是網上流傳最廣的視頻/動圖來自2008年諾丁漢大學，他們拍到了黃色的火焰——照他們自己的說法，這是鈉汙染所致。
這是一個閃光燈泡，內裝鋅絲和氧氣，通電即點燃，只能使用一次。外面包有一層塑料膜以防萬一燈泡破碎。在現代電子閃光燈出現之前它是主要的閃光道具，抵達滿亮度所花時間更長，但燃燒時間也更長。
血液和過氧化氫，血液中有高效的過氧化氫酶，能夠催化過氧化氫分解為水和氧氣，大量氧氣形成泡沫效果。
丙酮「溶解」泡沫塑料
原理：淺淺一層丙酮並不能真的把整塊泡沫塑料「溶解」，實際上它只是溶解了聚苯乙烯的長鏈，讓泡沫塑料裡的大量空氣逃逸出去。但是，長鏈交聯的地方丙酮無能為力，所以碗底部還會剩下殘存的聚苯乙烯。
原理：在加熱之後，試管中的氯酸鉀發生熱分解產生氧氣，試管中的氧氣和熱足以點燃小熊軟糖中的糖類等有機物。氧氣促進燃燒，而燃燒產生的熱量又進一步促進氯酸鉀分解產生更多氧氣，因此就產生了劇烈的燃燒反應。
原理：這是金屬鋰燃燒的景象，燃燒過程中固態的金屬鋰不斷熔化，並生成氧化鋰。鋰的焰色反應為紅色，但當劇烈燃燒時火焰呈現一種「亮銀色」的狀態。
原理：銅與濃硝酸反應，生成硝酸銅、二氧化氮和水，生成的氣體通入水中，隨著氣體生成停止並逐漸溶解，水倒吸進入反應瓶，最終形成淡藍色的硝酸銅溶液。
Cu(s) + 4HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
aq：水溶液 g：gas 氣體 l：liquid 液體 s：solid 固體
一開始出現的綠色與濃酸條件下銅離子與硝酸根的結合有關，而在引入更多水之後，溶液就顯示為水合銅離子的藍色了。
原理：燃燒需要可燃物和氧氣接觸，狹窄的瓶口使得氧氣只能逐漸進入，燃燒面逐漸下移。
原理：將除鏽處理後的鐵棒放入硫酸銅溶液中，鐵單質比銅更加活潑，置換出來的銅形成漂亮的鬆散沉澱。
原理：鋁是高度活潑的金屬，但是表面的氧化鋁層阻止了它和空氣中氧氣完全反應。而汞會破壞這一保護層，使得鋁迅速「生鏽」。
氫氣遇到火，氫氣易燃易擴散，在空氣中可以爆炸式燃燒。
火柴燃燒的過程，看著是不是有點彆扭
火+油
看完這個圖就知道著火的油鍋裡為什麼不讓用水撲了吧
膨脹反應裡最有名的一個，外號法老之蛇。硫氰化汞受熱易分解，會因體積迅速膨脹，曲折生長成蛇形。原理：硫氰化汞不溶於水，可由硝酸汞和硫氰化鉀溶液反應製得，並以Fe3+作指示劑，當溶液變成紅色時，說明Hg2+已完全沉澱，如果硫氰化鉀過量，硫氰化汞則會生成絡合物而溶解。
硫氰化汞受熱易分解，且體積膨脹很大，曲曲折折生長成蛇形。其化學反應大致如下：
4Hg(SCN)2=4HgS + 2CS2 + 3(CN)2↑ + N2↑
硫氰化汞燃燒產生劇毒物質，硫氰化汞本身也有毒。實驗應在室外或通風櫥中進行。
人造雪是一種神奇的吸水樹脂，能把水變成一種白色蓬鬆的物質，看起來像真雪一樣。這種雪現常用在電影業及室內裝飾上。這種人造雪就是一種聚合體的化學物質，聚合體的意思是長鏈分子(poly的意思是很多，mer的意思是個體或分子。)人造雪利用它對水的滲透性(水分子滲透到其中)。當水份子與聚合體接觸時，從聚合體外部進入內部產生膨脹。聚合物鏈是具有彈性的，但只能伸長到一定長度後就不能再伸長了。
酒精燒杯
自製食鹽別樣鮮
原理：金屬鈉被加熱後，放入充有氯氣的容器中，伴隨著夕陽暮雲遮一般的鈉特徵黃光，氯化鈉便生成了。鈉在氯氣中燃燒，把電子轉給了氯，於是鈉變成了鈉離子，氯變成了氯離子，通過靜電力吸在一起。燃燒過後，容器中的濃煙就是氯化鈉顆粒：
在原視頻中，老爺爺甚至還現場掏出雞蛋，蘸著事先純化過的「自製食鹽」吃了起來：
錄製者：UCBerkeley
且慢，煙為啥是棕色？原視頻中並沒有給出解釋，據我推測，這種顏色可能是來自雜質，或者晶格缺陷產生的色心，另外劇烈燃燒產生的氯化鈉顆粒會比較細小，無色的晶體在粒徑大幅度減小時，也可能產生不同於大塊晶體的顏色。
花絮：在人們對原子結構還沒有充分認識之前，有一個理論認為，鈉原子是帶有「小孔」的，氯原子是帶有「小鉤」的。所以鈉原子和氯原子化合，就是氯原子用小鉤鉤住了鈉原子的小孔。氯原子和氯原子因為可以通過小鉤互相鉤住，所以可以形成Cl2；而小孔和小孔沒法連在一起，所以沒有Na2。現在看來也是一個神奇的腦洞……
危險：高。鈉很活潑，氯氣很毒，弄個鹽不用這麼費事吧……
二氧化碳熄滅蠟燭
利用二氧化碳的密度比空氣大，不支持燃燒的性質。
金屬「鎵」其實在室溫下就會融化。
鎵的熔點在29.78℃，所以放在手心上就會融化，它可以做成光學玻璃、合金、真空管等。
乾冰遇到水會冒出大泡泡！
因為乾冰升華會直接從固體變成氣體，所以會冒出很多蒸氣。大家有沒有想到小時候學校園遊會賣的「乾冰汽水」？
白錫像變成老木材一樣的變成灰錫
溫度低於攝氏13度的時候，原本堅硬的白錫會變成脆弱的灰錫。
美劇《絕命毒師》裡演的是真的
三碘化氮就像會爆炸的灰塵一樣
輕輕地用羽毛一碰就會爆炸喔。
混合鋁和碘發生反應就會變成「仙女棒」鞭炮。
燃燒的鋼絲絨
將油墨投進煤油後的變化
誰說水墨畫一定要用紙筆展現呢？
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本書是「普通高等教育『十一五』國家級規劃教材」《基礎化學教程(無機與分析化學)(第二版)》(傅洵等，2012，科學出版社)的配套實驗教材。全書將原無機化學與分析化學實驗的基本內容統一安排，既強化基礎，又注重能力和創新精神的培養。主要內容包括：基礎化學實驗基本知識與技術，基本實驗(基本操作訓練、化學基本原理的應用及常數測定、定量分析、元素及其化合物的性質)，綜合實驗、準設計性實驗和準研究性實驗。準設計性實驗和準研究性實驗不僅有利於學生創新能力的培養，而且能提高學生撰寫科技論文的能力。
本期編輯丨王芳
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