书城童书走进魔术世界:魔术中的科学
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第10章 化学小魔术(3)

做法:表演前,表演者准备半匙食糖、一些香烟的烟灰和一盒火柴。表演时,表演者把食糖分成两小堆,在其中的一堆中撒上香烟灰,然后分别用火柴点燃。结果观众看到没放香烟灰的一堆熔化了,而撒有烟灰的一堆先熔化,后又燃烧起来。

原理:食糖在高温时会脱水碳化,而烟灰中含有稀有元素,这些稀有元素具有催化剂的作用,这样,碳化后的糖在催化剂的作用下就会起火燃烧。

可以染色的气体

现象:向集气瓶中吹气,可以把瓶中无色的气体染成棕色的气体。

做法:表演前,表演者取一只250毫升的集气瓶,配一只双孔橡皮塞,在一个孔里塞上一些脱脂棉,而在另一个孔里插入一根玻璃直角导管,并接上一段橡皮胶管,用止水夹夹住。表演者再取一只烧瓶,先往烧瓶中放3~4片铜卡,再倒入可以浸没铜片的稀硝酸。加热烧瓶,用排水取气法在集气瓶中收集一瓶氧化亚氮气体,塞上塞子备用。最后表演者再找一根长约20厘米的玻璃管,在管内塞一些拌有过氧化钠粉末的脱脂棉,再将玻璃管的一端接在集气瓶的橡胶管上。表演时,表演者把这套装置放到桌上,并对观众说:“在这个集气瓶中收集了一瓶无色的气体,当我通过玻璃管用嘴向瓶内吹气时,可以把瓶中的无色气体染成有色的气体。”说完,表演者将橡胶管上的止水夹移至玻璃导管处,同时用嘴向集气瓶里吹气;并用于拨松集气瓶橡皮塞上的脱脂棉。不一会儿观众就看到,瓶内的无色气体变成了棕色的气体,好像气体真的可以染色一样。

原理:表演者在往玻璃管内吹气时,使吹出的二氧化碳与玻璃管内的过氧化钠发生反应,生成氧气,而氧气又和集气瓶中无色的氧化亚氮反应生成棕色的二氧化氮,因此瓶中的气体呈现出棕色。

魔盒

现象:把空纸盒罩在盛有无色透明溶液的烧杯上,片刻后取下纸盒,溶液变成了红色,再把纸盒罩在此烧杯上,一会儿再取下纸盒,烧杯中的溶液又变成无色。

做法:表演前,表演者取一只50毫升的小烧杯,往杯中倒入半杯热水,然后再滴入一滴酚酞试剂备用。在桌上的两处,分别倒上少量的氨水和白醋。同时再准备一个比烧杯大些的空纸盒。表演时,表演者先把烧杯和空纸盒向观众展示,然后把小烧杯放在倒有氨水的桌面上,用空纸盒把小烧杯罩住,做一些魔术动作后打开空纸盒。观众就发现,小烧杯中的无色溶液变成了红色。接着表演者把小烧杯放在倒有白醋的桌面上,再用空纸盒把小烧杯罩住,做些魔术动作(这次时间长一些)后,再把空纸盒打开。观众又看到,红色溶液又变成了无色。

原理:烧杯底部的氨水碰到较热的小烧杯后,产生氨气,它溶于烧杯内的水中,生成氨水,氨水呈碱性,所以会使酚酞溶液从无色变成红色。白醋受热挥发醋酸,它会中和烧杯溶液中的氨水,所以溶液又从红色变成了无色。

秋去春来

现象:用毛刷在画有秋天景色的画上一刷,画面立即变成了春天的景色。

做法:表演前,表演者取一张白纸,先用一支干净的毛笔蘸取醋酸和马兰花紫水的混合液,在白纸上画一根红色的树枝,加上红色的树叶,把毛笔洗干净后,再用它蘸取无色酚酞和酒精的混合液,在树枝上画几朵花,晾干后备用。然后取一只大玻璃杯,在杯中倒入一些氢氧化钠溶液,再准备一把宽大的毛刷。表演时,表演者把这些准备好的东西放在桌上,再拿起准备好的画对观众说:“秋天有一个特点,就是许多树叶都变红了,有的比春天的红色花朵还红,所以有‘霜叶红于二月花’的诗句。可是春天呢?草木变绿,百花盛开,往往用‘山花烂漫’来描绘,可是从秋到春,中间还隔着一个寒冷的冬天。下面我给大家表演的就是秋天变春天,我用大笔一挥,秋天马上离去,春天立刻到来。”说完,表演者用刷子蘸了点杯中的氢氧化钠溶液,顺着画上的红色树枝一抹,观众惊喜地看到,红枝红叶一下子变成了绿枝绿叶,而且在枝头上还开满了一朵朵鲜艳的红花。

原理:纸上的马兰花紫水有这样的一种特性,在酸液中呈红色,而在碱液中呈绿色。因刷在纸上的氢氧化钠是强碱,并且醋酸的酸性很弱,所以两者相遇后,溶液呈碱性,这样画在纸上的红枝红叶变成了绿枝绿叶。另外,无色的酚酞溶液遇碱会变成红色,所以红花也随之出现了。

会跳舞的卫生球

现象:放在水中的卫生球会自行上下翻腾,如跳舞一般。

做法:表演前,表演者找一只无色透明的烧杯,在烧杯中放入一匙食用碱,再放入一匙柠檬酸结晶粉,同时再准备几个卫生球。表演时,表演者往杯中加入半杯的水,再将卫生球投入杯中。此时,这些卫生球就会上下翻动不止。

原理:食用碱和柠檬酸在水中起中和反应,使水溶液上下翻腾,而卫生球的比重稍稍大于水,故能随着水溶液运动。

空杯进烟

现象:把点燃的香绕着口对口放置的杯子转几圈后,烟会进入杯子里。

做法:表演前,表演者取两只不透明的杯子,分别倒入微量的盐酸和氢氧化铵溶液,然后把杯子转一转,使得杯壁上都附上一层药液。同时表演者再准备一根香和一盒火柴。表演时,表演者把这些准备好的东西拿到观众面前,并把它们向观众展示(观众会认为两只杯子都是空的),然后将两只杯子口对口地放在桌子上,用火柴点燃香,再拿着这根香在杯子的周围绕几圈,最后拿掉上面的杯子。观众惊奇地看到,两只空杯子里冒出浓浓的烟来。

原理:两杯中的盐酸和氢氧化铵溶液都是很容易挥发的液体,它们挥发出的氯化氢和氨气在空中相遇,就生成了氯化铵的小颗粒,这些小颗粒就形成了烟。

魔杯

现象:四只一样的玻璃杯,其中的一只盛有无色透明的液体,另三只是空的。当把液体从一只杯子倒入另一只杯子时,液体的颜色会发生变化。

做法:表演前,表演者取四只无色透明的玻璃杯,分别标上A、B、C、D。在A杯中倒入3/4体积的水,再把一小块纯碱研成粉末倒入水中,并用筷子搅动使之充分溶解。在B杯中倒少量的饱和澄清的石灰水。在C杯中滴入两滴酚酞试剂。在D杯中撒入少许维生素C粉末。表演时,表演者把这四只准备好的杯子拿到观众面前,把它们向观众展示(观众看到除了A杯中有无透明的液体外,另外三只杯子是空的)。然后表演者把A杯中约1/2的液体倒入B杯中,观众看到,无色透明的液体在B杯中变成了乳白色。接着表演者将A杯中的液体全部倒入C杯中,观众又看到,无色透明的液体在C杯中变成了红色。最后表演者将C杯中的液体倒入D杯中,观众还看到,红色的液体在D杯中又变成无色。

原理:A杯中的纯碱含有碳酸钠,它与B杯中的氢氧化钙反应,生成白色的碳酸钙,所以A杯中的溶液倒入B杯中会出现乳白色。又A杯中的碳酸钠呈碱性,而C杯中含有酚酞,所以A杯中的溶液倒入C杯后,溶液从无色变为红色。D杯中的维生素C是酸性药片,它能中和微量的碱,所以C杯中的溶液倒入D杯后,碳酸钠与维生素C反应,变成中性的物质,从而使溶液从红色变为无色。

烧不断的绳子

现象:经过燃烧的绳子仍能挂重物。

做法:表演前,表演者把一根长绳浸在食盐水中,放一会儿,然后取出,快干时再把它放入浓硝酸钾溶液中浸透,取出后晾一会儿,待快干的时候便可进行表演了。另外,表演者再准备一个重物和一盒火柴。表演时,表演者把绳子拿到桌前,请一位观众检验这根绳子的真假,然后对观众说:“下面我把这根绳子点燃,待烧过后再对它发功,这根绳子不但不会断,而且还能悬挂重物。”说完,表演者用火柴点燃该绳,待绳子烧完后,表演者用手心对着绳子做发功的动作,然后用此绳悬挂重物。使观众惊奇的是,绳子果真不断,而且还真的能悬挂重物。

原理:绳上的硝酸钾可以助绳速燃,这样表面看上去绳子是烧完了,可实际上并没有烧尽,同时,绳上的食盐又可使绳子坚固,所以燃烧后的绳子还能挂重物。

弹指起火

现象:对着表面皿弹一下手指,表面皿中立即起火燃烧。

做法:表演前,表演者取一个表面皿,将4克硝酸铵、05克氯化铵和4克锌粉放在皿中,混合均匀后,堆成小堆。然后表演者再准备一个脸盆和一块毛巾,并在脸盆中放一些水。表演时,表演者把这些准备好的东西拿到观众面前,并说:“我对着表面皿弹一下手指,表面皿中就会起火燃烧。”说完,表演者在脸盆里洗一下手,用毛巾擦一擦(注意擦手的时候,不要把手上的水擦干,只是做做样子),然后隔着一段距离对着表面皿弹一下手指。观众立即看到,表面皿中产生白色的烟雾和蓝色的火焰,并发出“嘶嘶”的声音。

原理:表演者对着表面皿弹手指时,会把手中的水滴弹到表面皿里,表面皿中的硝酸铵和氯化铵遇水就会发生水解,产生氢离子。锌与氢离子反应会放出氢气,反应放出的热量又会点燃氢气,从而使表面皿中出现了蓝色的火焰。锌离子与氢离子的反应又加速了硝酸铵和氯化铵的水解,同时,反应过程中放出的热量使硝酸铵与氯化铵的一部分分解,放出氨气、氯化氢与硝酸蒸气,这些气体相遇又生成氯化铵与硝酸铵的小颗粒,从而呈现出白色的烟雾。

液体变黄金

现象:小烧杯中放有温度较高的液体,冷却之后,杯底会出现一块闪闪发光的黄金。

做法:表演前,表演者取两支大试管,在一支试管中放入约2克的硝酸铅,在另一支试管中放入约3克的碘化钾,再分别加入蒸馏水20毫升,振荡后使其溶解,用酒精灯加热至沸腾后,将两种溶液一起注入洁净的烧杯中,并用玻璃棒搅匀。同时表演者再准备一个脸盆,在脸盆中放半盆冷水。表演时,表演者把准备好的烧杯和脸盆拿到观众面前,对观众说:“杯里放有魔水,当把烧杯放在冷水中时,魔水中会出现黄金。”说完,表演者把这个烧杯浸在脸盆里的冷水中,待一会儿,观众看到,烧杯底部果然出现了一块金光闪闪的黄金。

原理:把硝酸铅和碘化钾加热沸腾再混合,即会发生复分解反应,生成难溶的碘化铅和易溶的硝酸钾。当混合液冷却后,其中的碘化铅更不容易溶解,所以便从溶液中析出。又因碘化铅晶体具有光泽、呈黄色,因此看起来如同黄金一样。

制冰

现象:碗中放有小铁罐,一会儿,铁罐里的水就变成了冰。

做法:表演前,表演者取一只玻璃杯、一只大碗、一个小铁罐和一块毛巾。在杯子里倒入半杯水,在小铁罐里也装入半罐水。然后再准备重100克的硝酸铵。表演时,表演者把准备好的东西拿到观众面前,把它们向观众展示,并说:“大家都知道,在天气不太冷的时候,要想制冰必须在冰箱里或其他的制冷设备里,下面我却可以用桌上的东西,把小铁罐中的水制成冰。”说完,表演者把硝酸铵放进碗里,并把玻璃杯中的水也倒进去,再把小铁罐坐进碗里,然后用毛巾把铁罐和碗一起盖上。待一会儿,当表演者揭开毛巾把小铁罐从碗中拿出来时,观众惊喜地看到,小铁罐中的水真的全部结成了冰。

原理:硝酸铵在水中溶解时要吸收大量的热,因此小铁罐里的水温会迅速降低,最后全部结成了冰。

粉笔炸弹

现象:把粉笔摔在地上时,粉笔会发生爆炸。

做法:表演前,表演者找一块玻璃片,在玻璃片上放少量的氯酸钾,并滴上几滴水将其润湿,然后在玻璃片上放少量的红磷,红磷的体积约是氯酸钾体积的1/3,把二者放在一起搅拌成糊状。接着表演者用针在粉笔上挖一个深度为1~2厘米的小孔,在小孔里装入氯酸钾和红磷的混合物,再用粉笔灰将小孔封好,放在阴凉干燥的地方,第二天便可拿出来表演。表演时,表演者先让观众检查这支粉笔有何特别之处(观众看完,认为这就是一支普通的粉笔),再说:“下面我对着粉笔发功,这支粉笔就会变成一枚小炸弹。”说完,表演者对着粉笔发功,然后把粉笔用力摔在水泥地上。观众马上听到“呼”的一声,见到被摔在地上的粉笔炸裂开来。

原理:表演者在摔粉笔的时候,使粉笔发生了振动,这样氯酸钾与红磷就会发生化学反应,产生大量的热,从而使体积急剧膨胀,因此粉笔就炸裂了。

手指点烛

现象:五支刚刚被吹灭的蜡烛,用手一指,又都燃起来了。

做法:表演前,表演者取少许氯酸钾和硫黄,各占一半,分别研成粉末之后,混合起来,沾在手指上。同时再准备五支蜡烛和一盒火柴。表演时,表演者先把五支蜡烛放在桌上点燃(注意不要让火碰到沾了药粉的手指),接着说:“我先把这些蜡烛吹灭,然后用手一指,蜡烛就会着起来。”说完,表演者将五支蜡烛迅速吹灭,随后用手指对着蜡烛一指,口中说声:“着!”这五支蜡烛真的又都被点燃了。

原理:蜡烛被吹灭后,表演者趁还保留着一点火星之际,用手指对着火星一抖,把粉末撒在火星上。粉末中的氯酸钾受热分解,放出氧气,氧气有助燃作用,使硫黄很快燃烧起来,这样,燃烧的硫黄也就点燃了蜡烛。

会跳的火星

现象:试管中会出现不断跳跃的火星。