科科熊:
不好啦!昨晚,有人从学校里偷走了一台笔记本电脑,里面记录了老师和学生的重要信息。没有了它,学校、老师和学生都将损失重大。窃贼先后寄来了三封勒索信,勒索信用黑色墨水书写。它们分别是:
你们有本事找到笔记本电脑吗?还是别做梦了!
快快准备好1万元赎金,交货地点下次再通知!
周日早上把赎金放在中国科技馆东门第三个垃圾桶!
罪犯是谁?年轻的科学家们,行动起来,赶快破案吧!
在本次活动中,同学们将以滤纸、黑色墨水和水为材料,利用一种叫做“纸色谱分析法”的科学技术手段来分析犯罪证物。同学们会检测一系列钢笔,并揭开黑色墨水的色素组成。通过将钢笔检测结果与勒索信的检测结果对比,同学们将鉴定出坏人用于书写勒索信的神秘钢笔究竟是哪一支。
破案准备:
水、滤纸、小塑料杯、“抓贼”科学卡、不同的黑笔、勒索信(证物)、装水大塑料杯、铅笔、胶条、剪刀
破案步骤:
第1步:
提问:年轻的科学家们,面对这些证物,你将会怎样做呢?请大家积极思考,并发表各自的意见。
第2步:
请同学们将滤纸剪成2厘米×10厘米的条状,每位同学需要4条。
第3步:
每位同学在自己的小塑料杯中倒入1cm深的水。
第4步:
演示一个空白色谱分析实验,指导操作方法。
取一个滤纸条,一端用胶条固定在铅笔上,另一端垂到塑料杯中,接触杯中的水。如下图所示。
第5步:
为同学们展示4支作为证物的钢笔,指出每支钢笔都有号码标记。将钢笔下发下去,每位同学选择一支钢笔,用钢笔在距离滤纸条底部2指宽的位置作一条标记线,并将滤纸条另一端用胶条固定在铅笔上。接下来请在滤纸条顶部做上标记,写下证物钢笔编号。
准备就绪,同学们可以将滤纸条放入水中,开始实验。请注意:墨水线不能接触到水。
第6步:
实验3-5分钟,随着水沿着滤纸条不断上移,此时下发科学卡给每位同学,让他们记录自己的观察现象,并研究实验结果。
第7步:
移开滤纸条,将它放于桌边晾干。再用另一只钢笔重复之前的实验步骤,直到每位同学都亲自检验过所有的4支钢笔证物。
第8步:
将勒索信剪成至少6条,分发给同学们。请同学们在勒索信上作同样的纸色谱分析实验,仔细观察。
第9步:
请同学们在接下来的5分钟内,仔细观察色谱分析结果,我们就可以找出嫌疑犯了。
科科熊:
在大家的努力下,我们破获了这起勒索案。
这里我有几个问题要问问大家:
1、滤纸放入水中后,为什么水看起来沿着滤纸条向上移动了?
答案:当滤纸条与水接触,由于纸具有多孔性,不管纸的方向是什么,水都会被吸入纸的纤维中。水的上移是滤纸多孔通道中表面张力足够大,大到克服重力的结果。这也叫做毛细作用。
2、滤纸条上的颜色来自哪?
答案:制作黑色墨水时,会将一系列颜料色素混合在一起。色谱分析过程就是将墨水中原始的色素分离开。