冷水和热水的混合实验

适合年级：小学高年级和初中低年级

老师做了一个“水底火山”的实验，就是在小杯子里装上红色的热水，用木夹子夹住慢慢放入常温水中，红色的水就会像岩浆一样徐徐上升，这是怎么回事呢？咱们来试试吧！

实验器材

2个大小一样、杯口平整的大塑料杯子（透明容器均可）

50℃左右的热水500mL

冷水500mL（低于15℃）

红蓝色素（红、蓝墨水）

1张硬纸片或蜡纸（至少要比2个塑料杯的杯口都大）

剪刀

小杯子

木夹子

托盘（大容器）

清洁布

实验步骤

1.把1个大塑料杯子放到托盘中，向杯中放一些红色色素并加满热水。

（注意安全）

2.接着向另外1个杯子中放蓝色色素，加满冷水，然后，把硬纸片（蜡纸）盖在冷水杯子上面，并轻轻地敲打一下，使之与水面充分接触。接下来，迅速将冷水杯子倒置，这时，纸片应该仍然贴在冷水杯口上不会掉下来（可以事先用无色的冷水试一试）。

3.把冷水杯倒放在热水杯上，需要另外一个人把2个杯子扶稳，然后小心地把2个杯子中间的纸片抽出，看看2种颜色的水会发生什么变化（确定在抽出纸片的时候，2个杯子尽量保持静止不动的状态）。

我发现___________________________________________________________________。

4.尝试再做一次实验，但是这次是把2种水的位置倒过来。

我发现___________________________________________________________________。

实验现象

当装满红色热水的杯子在下面时，水会上升，而蓝色的冷水则会下沉。当两者混合时，就可能变成紫色的水。

当装满红色热水的杯子在上面时，热水不可能再上升了，因此不会出现混合的现象。但是最终，这两个实验会达到同样的状态。因为不管热水还是冷水，最后都会达到室温混合在一起。

实验原理

热水的密度小于冷水的密度，因为热水中的水分子能量更大，运动更快。因此，水分子可以更快地分散开来。由于热水的密度比冷水小，所以，当它们相遇时，热水会浮在冷水上面。

背景知识

1.密度：单位体积某种物质的质量。

2.物质的体积相同，密度越小质量越轻。

引发思考

1.你能解释“水底火山”的秘密了吗？

2.在生活中还看到过哪些类似的现象？

指过留痕

适合年级：小学高年级和初中低年级

水的表面究竟是什么样子？今天我们通过实验来揭示这个秘密。

实验器材

清水200mL

塑料杯

干燥的芝麻5克（也可用粉笔灰等能浮在水面上的粉末代替）

肥皂

清洁布

实验步骤

1.取1杯清水，在杯子的边缘附近放几粒芝麻，看看芝麻的运动是下列哪种情况？

A滑向边缘□

B滑向杯子中心□

C静止不动□

2.在1杯清水中倒入芝麻，使芝麻能够覆盖水面。

用手指慢慢在水面划过一道线，猜一猜手指能划开水面吗？

我猜想_____________________________________________。

等待5秒钟，看看芝麻是否被手指分成两部分？

我发现_____________________________________________。

3.在手指上抹一些肥皂，再用手指划过水面，猜一猜手指能划开水面么？

我猜想____________________________________________。

等待5秒钟，看看芝麻是否会分开。

我发现___________________________________________。

实验现象

把芝麻放在杯子边缘附近，芝麻会向边缘移动，用手指无法划开水面上的芝麻。而涂有肥皂的手指可以将芝麻划开，等待一段时间后，芝麻不会重新合拢。

实验原理

水表面的水分子就像一张拉紧的橡皮膜，它有一定弹性，也能够承受一定的重量。杯子边缘的芝麻靠近边缘一侧的表面张力大，所以芝麻向杯子边缘滑动。用抹上肥皂的手指划水时，水中会溶解一些肥皂。由于肥皂有削弱表面张力的作用，芝麻在肥皂一侧受到的表面张力比在水一侧的表面张力小，所以芝麻会向靠水的一侧移动。这样芝麻就被分开了。

背景知识

在水体的表面，有一个使水面收缩的力，使水的表面积尽量保持最小，这个力称为表面张力。

保持物质性质的最小微粒，称为分子。

引发思考

在1根火柴或牙签的一端抹上一些肥皂，然后把它放在水面上，看看会发生什么奇妙的现象？