书城童书走进魔术世界:魔术中的科学
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第11章 化学小魔术(4)

做法:表演前,表演者取一支试管,在试管中放入3~4克的硝酸钾固体,同时准备一个酒精灯、一个铁架台、一块豆粒大小的木炭和一盒火柴。表演时,表演者把试管放在铁架台上,用火柴点燃酒精灯,并用酒精灯加热试管中的硝酸钾固体,然后把屋内的窗帘拉上。等硝酸钾溶化成液体之后,表演者偷偷地把木炭投入试管中,并假装对着试管施展魔法。不一会儿,观众就看到,一个灼热的火星突然跃出液面,当跃起的火星落入液体后不久,会又一次跃出液面,如此可以反复多次。

原理:当木炭与硝酸钾在一起被加热到一定温度后,便会发生化学反应,放出大量的热,同时产生大量的二氧化碳气体,这些气体可以把木炭托起来,放出的热又可点燃木炭,这样就形成了跃起的火星。当木炭又落入硝酸钾溶液时,反应又一次发生,这样,跃起的火星又会出现。

提示:木炭粒不能取得太大,太大了反应会非常激烈,还可能使试管炸裂。

能写字的火

现象:火在纸上烧完后,烧掉的部分是一个字。

做法:表演前,表演者用毛笔蘸着硝酸钾溶液在白纸上写一个字(笔画不宜多,笔画之间都要连接起来不能间断),晾干后,字迹会隐没在纸上。然后表演者再准备一支香和一盒火柴。表演时,表演者拿着这张白纸对观众说:“这是一张普通的白纸,用香点燃这张纸时,火就可以在纸上自动烧出一个字。”说完,表演者用火柴点燃香,再用香头点燃纸上笔画中的任意一点。观众看到,火在纸上慢慢燃烧,最后烧掉的部分果然是一个字。

原理:硝酸钾是一种强氧化剂,涂有硝酸钾溶液的纸是易燃的,因此当香头引燃这样的纸时,火就会自动沿着涂有硝酸钾的纸燃烧,所以烧掉的部分是表演者所写的字。

口吐仙火

现象:对着玻璃管的一端吹气,则玻璃管的另一端就会喷出蓝色的火焰。

做法:表演前,表演者找一根直径为6厘米,长为30~40厘米的玻璃管,使其干燥,然后将浓硫酸和高锰酸钾按1∶1的比例配好,用玻璃棒蘸取少许在玻璃管口一端内壁涂一圈,再取一小团脱脂棉蘸取乙醚,从没刷浓硫酸和高锰酸钾混合液的那一端放入玻璃管内,距涂混合液处约10厘米。表演时,表演者把这根准备好的玻璃管拿到桌前,向观众展示(观众除了看到这根玻璃管内有一团棉花外,什么也没看到)。然后表演者用嘴对着没刷浓硫酸和高锰酸钾混合液的一端轻轻地吹气。观众会立刻看到,在玻璃管的另一端喷出了蓝色的火焰,就像表演者口中吐出的火一样。

原理:用嘴向玻璃管中吹气的时候,会加速乙醚的挥发,当挥发的乙醚跟涂在管口的氧化剂接触时就发生化学反应,从而产生了蓝色的火焰。

不用火柴点火

现象:不用火柴就可点火。

做法:表演前,表演者取一只小瓶,在瓶中分别放入高锰酸钾少许和浓硫酸一汤匙,摇匀,再取一个旧搪瓷盆,在盆中放入高锰酸钾和蔗糖各一汤匙,用玻璃棒研细后堆成小堆;然后再取一个蒸发皿,在其中放入5克的高锰酸钾晶体;最后准备半杯水、一瓶酒精、一张纸和一滴管甘油。表演时,表演者把准备好的东西放到桌上,对观众说:“下面我表演一个节目,不用火柴点火。”说完,表演者用玻璃棒在小瓶中蘸取少许物质去接触沾有酒精的纸。观众会看到,纸立即燃烧起来。然后表演者在搪瓷盆的小堆上挖一个小孔,拿起盛水的杯子,将水滴入小孔。观众又会看到,这小堆物质立即起火燃烧。最后表演者在蒸发皿中的物质上挖一个小洞,用滴管向小洞中滴入几滴甘油。观众还会看到,蒸发皿中有白烟产生,并伴有紫色火焰。

原理:高锰酸钾有强氧化作用,跟有机物接触时会放出大量的热,使可燃物燃烧。在表演时应注意:高锰酸钾和浓硫酸有强氧化作用和腐蚀性,高锰酸钾不能和蔗糖混合研磨,否则会爆炸。

试管中的火花

现象:试管中出现一闪一闪的火花。

做法:表演前,表演者在一支干净的试管中倒入5毫升的无水酒精,然后沿着试管壁再倒入5毫升的浓硫酸。浓硫酸的比重大于无水酒精,故浓硫酸会沉入无水酒精的下面。同时,表演者还要准备5~6粒高锰酸钾晶体。表演时,表演者把这支试管拿出,展示给观众,随后把准备好的5~6粒高锰酸钾晶体轻轻地投入试管中,并对着试管说“变”。不一会儿,观众就可看到高锰酸钾在浓硫酸和无水酒精的分界面上发出一闪一闪的火花,如果环境安静,观众还能听到轻微的“噼啪”声。

原理:高锰酸钾是一种氧化剂,当它遇到浓硫酸时便发生化学反应,产生热量并释放出氧气,这样周围的酒精遇到热量和氧气时会被点燃,从而在试管中发出一闪一闪的火花。

摩擦结冰

现象:摩擦可以使液体结冰。

做法:表演前,表演者在一支干净的试管中倒入1/2的清水,边加入十水硫酸钠晶体,边用玻璃棒搅拌,直至硫酸钠晶体不能再溶解为止。然后表演者再在这支试管中加入一些硫酸钠晶体,并将试管浸入温度略低于50℃的热水中,使试管中的硫酸钠刚好完全溶解。最后拿一张纸片把试管盖好,将试管放在试管架上冷却。过1小时后,就可进行表演了。表演时,表演者向观众展示试管和玻璃棒,并向观众说:“我可以使试管中的液体结冰。”说完,表演者拿掉盖着试管的纸片,并用玻璃棒在试管壁周围剧烈摩擦。过一会儿,观众看到,试管中果真出现了许多小的冰块。

原理:玻璃棒和试管壁摩擦时,破坏了硫酸钠溶液的过饱和状态,促进了硫酸钠晶体的形成,于是硫酸钠晶体便从溶液中析出,形成了结晶,这种结晶看上去就像冰一样。

神火与仙气

现象:把经过火焰灼烧后的石子放入酚酞溶液中,酚酞溶液会变成红色,再向此溶液中吹气时,它又变成了无色透明的液体。

做法:表演前,表演者取一只小烧杯,在杯中倒入半杯清水,再加入几滴酚酞试剂,然后准备一块小石子、一个酒精灯、一把长镊子、一根吸牛奶用的塑料管和一盒火柴。表演时,表演者把这些准备好的东西向观众展示,然后把小石子放入烧杯中的酚酞溶液里,这时观众看到,溶液的颜色没有变化。接着表演者点燃酒精灯,用长镊子夹着石子放在酒精灯的火焰上烧一会儿,等石子烧红后再把石子放入小烧杯中。这时观众看到,杯中的溶液变成了鲜艳的红色。最后,表演者拿起塑料管向红色的溶液中吹气。一会儿,观众又看到红色不见了,溶液又变成了无色透明的液体,并在杯底有少量的白色沉淀物,表演者再吹气时,沉淀物也消失了。

原理:石子是石灰岩,主要成分是碳酸钙,把它放到酒精灯的火焰上灼烧时,碳酸钙就会分解,生成氧化钙和二氧化碳。氧化钙就是生石灰,放在水中能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,使溶液显碱性,因此能使无色的酚酞溶液变成红色。向水中吹气时,人呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应,又生成碳酸钙沉淀,使溶液的碱性降低,酚酞溶液显无色。再吹入二氧化碳的时候,它与水、碳酸钙反应生成了溶于水的碳酸氢钙,所以最后溶液变成无色、透明、澄清的液体。

燃烧的雪球

现象:雪球能被火点燃。

做法:表演前,表演者取两只烧杯,在一只烧杯中放入醋酸钙后再倒入一些水,制成饱和溶液;在另一只烧杯中放入工业酒精。然后表演者将醋酸钙饱和溶液与工业酒精按体积1∶5的比例混合,略搅拌一下之后静止放一会儿便得到了雪状的固体物质。接着表演者再准备一盒火柴。表演时,表演者将盛有这些雪状物质的烧杯拿到观众面前,向观众展示(观众看后会认为烧杯中的这些东西确实是雪),随后从中取出一些,将其捏成“雪球”,对观众说:“雪是不能被火点燃的,可下面你们却要看到一个使你十分吃惊的现象。”说完,表演者划着火柴,对着雪球一点,“雪球”便熊熊燃烧起来。

原理:醋酸钙溶于水而不溶于酒精,当在醋酸钙饱和溶液中注入工业酒精时,醋酸钙会析出,呈雪状,它的结构是网状的骨架体,酒精填充在骨架体中(我们一般把这白色的固体物质称为“固体酒精”),实际上点燃的是酒精。

提示:为了增加情趣,表演者可把“雪球”捏成“雪人”状。

神扇

现象:用扇子扇一张纸片,一会儿纸片就燃烧起来。

做法:表演前,表演者先取一小块白磷,大小如绿豆粒一样,把这块白磷放在二硫化碳溶液中溶解,然后取一张纸片,在配好的溶液中蘸取少许,并把它放在一个小瓷盘上,另外,表演者再准备一把纸扇。表演时,表演者把准备好的东西放到桌上,手拿纸扇说道:“这是一把很普通的扇子,不过在我手中就变得神奇起来,它可以使盘中的纸片起火,不信请看。”说完,表演者打开扇子轻轻扇动盘中的纸片。一会儿,观众果然看见,盘中的纸片“呼”的一下子着起火来。

原理:当用扇子扇纸片的时候,就加速了二硫化碳的挥发,待二硫化碳挥发完后,留在纸上的白磷微粒就氧化着火,将纸点燃了。

天女散花

现象:从烧杯中泼出来的水闪闪发光,形如天女散花。

做法:表演前,表演者取一只250毫升的小烧杯,在杯中放3片小药片大小的白磷,再倒入20毫升沸腾的水。表演时,表演者把这只烧杯拿到观众面前向观众展示(观众看到杯中有一些热水),然后对着这只烧杯发功,再手握烧杯,把杯里的水呈扇形向空中泼洒,观众看到,泼出来的水出现闪闪烁烁的磷光,形如天女散花。

原理:烧杯中的水向空气泼洒时,溶化在水中的白磷也被泼洒出来,它与空气中的氧气接触时,就会燃烧,发出闪闪发亮的磷光。

刀砍纸人

现象:用刀砍费纸做成的小人时,纸人身上会出现鲜红的血迹。

做法:表演前,表演者找一张黄纸,在纸上面涂抹一层三氯化铁水溶液,晾干后,用这张纸做成一个小人的形状。另外,取一只瓶子,在瓶里放少许硫氰酸钾,再倒入一些水,制成硫氰酸钾水溶液。然后再准备一把小刀。表演时,表演者把这些准备好的东西放到桌上,把它们向观众展示后接着说:“我用小刀来砍纸人时,你们会看到一种奇怪的现象。”说完,表演者先用刀蘸了点瓶里的液体,再向黄纸做成的小人砍去。观众立即看到,纸人身上鲜血淋淋。当表演者再把小刀蘸点液体后,向纸人身上别的地方砍下时,仍然出现鲜血的血迹。

原理:黄纸上的三氯化铁与刀上的硫氰酸钾相遇时,生成了血红色的硫氰酸铁,因此在观众看来,就像刀砍出来的血一样。

茶水变墨水

现象:手拿茶杯一晃,杯中的茶水就变成了墨水。

做法:表演前,表演者找一只透明的玻璃杯,用这只杯子沏上一杯茶,然后蘸一点三氯化铁涂在右手手心上,晾干。表演时,表演者先让观众检验这个茶杯。当观众看到杯子里确实是茶水后,表演者就用右手拿着茶杯一晃。观众即可看到,茶水变成了墨水。

原理:当表演者在摇动茶杯时,茶水和手心上的三氯化铁混合。而茶水中含有鞣酸,鞣酸和二氯化铁相遇时就生成黑色沉淀的鞣酸铁,所以茶水就变黑了。

蓝天和红云

现象:在烧杯中放一张滤纸时,出现的红蓝两色会沿着滤纸慢慢向上移动,而且红色比蓝色移动得快,好像蓝天中升起了一朵红云。

做法:表演前,表演者先把直径为9厘米的一张滤纸剪成长75厘米、宽5厘米的长方形,用一枚大头针把它制成圆纸筒。用滴管吸取少许无色的亚铁氰化钾和硫氰化钾混合液,小心地在距纸筒边缘大约1厘米的地方滴上半滴。然后表演者在一只50毫升的烧杯中倒入5毫升的氯化铁溶液。同时再准备一块毛巾。表演时,表演者把准备好的东西放到桌上,并把它们向观众展示,然后把纸筒垂直地放在烧杯里,立即在上面盖上毛巾。待一会儿,表演者拿掉毛巾,观众就看到,红蓝两色沿着纸筒徐徐上升,时间不长,红色就跑到了蓝色的上面,犹如蓝天中升起了一朵红云。

原理:把纸筒放入氯化铁溶液中,氯化铁溶液就会沿着纸筒上升。在毛巾盖着烧杯的这段时间里,氯化铁就会与亚铁氰化钾、硫氰化钾反应生成难溶的蓝色亚铁氰化铁、可溶性的红色硫氰化铁,所以纸筒上会出现红蓝两色。又因呈红蓝两色物质的溶解性不同,扩散难易、速度也不同,因此过一会儿红色会跑到蓝色的上面。

白纸显字

现象:把溶液喷向白纸,白纸上立即出现了蓝色的字。

做法:表演前,表演者将黄血盐放在温水中溶解,然后用一支干净的毛笔蘸着黄血盐溶液在白纸上写几个字,写完后晾干(晾干后白纸上的字显不出来)。接着表演者找一个滴滴涕喷雾器,并在喷雾器里倒一些三氯化铁水溶液。表演时,表演者把准备好的白纸和喷雾器向观众展示,然后说:“我可以用喷雾器在这张白纸上喷出几个蓝色的字来。”说完,表演者请一位观众上来拿着白纸,他自己则拿起喷雾器,对着纸上喷几下。片刻,观众看到,白纸上真的出现了几个蓝色的字。

原理:当表演者向白纸上喷三氯化铁溶液时,三氯化铁会与白纸上的黄血盐发生化学反应,生成蓝色的普鲁士蓝,因此白纸上会出现蓝色的字。

提示:表演者想在白纸上出现红色字、紫色字、黑色字时,可将黄血盐分别换成硫氰酸钾、水杨酸、单宁酸。另外,字颜色的深浅取决于药品的浓度,表演者可自行掌握。最后还应注意,如果喷雾器是铁的,用后一定要洗净,否则会损坏喷雾器。

蓝花变红花