趣味化学实验---水中花园
2015-08-08 19:24阅读：
水中花园
实验原理：
各种金属盐类与硅酸盐作用，在盐晶体表面形成硅酸盐薄膜，该薄膜不溶于水但具有半渗透性。在薄膜里面形
成盐的浓溶液，薄膜外面是硅酸钠溶液，外面的渗透压明显小于薄膜里面，薄膜膨胀，达到一定的压力后，薄膜
破裂，金属盐溶液射出，与外面的硅酸钠作用，又生成了另外一层难溶的硅酸盐薄膜。这一过程不断重复，就像
植物不断地生长起来一样。
实验药品：
试剂：
1.Na2SiO3溶液：Na2SiO3固体与水的质量比为45：100，用磁力搅拌器搅拌并加热加速溶解，加热
到50。C,约20分钟可以完全溶解。Na2SiO3溶液的配置量视水槽容积而定。
2.绿豆大小的FeCl3固体、MnCl2固体、CoCl2固体、Pb(NO3)2固体、Ni(NO3)2固体、Ca(NO3)2固体、
Fe(SO4)2固体。
3.如果能找到白色的砂子可以铺在容器底部起到美观作用。
仪器：水槽、镊子、天平、量筒、药匙、磁力搅拌器。
实验步骤：
1.在玻璃水槽底部铺一层洗净的砂子（找不到可以砂子可以省略这一步），只是起美化作用。
2.再在水槽中加入适量配好的Na2SiO3溶液，液面高度不可低于4cm。
3.然后选择绿豆大小的盐晶体加入Na2SiO3溶液中，注意颜色的搭配，少放些FeCl3固体，多放些MnCl2固
体Ca(NO3)2固体。FeCl3固体必须放在容器边缘。
4.观察到各种不同颜色的硅酸盐就像美丽的海草从砂子中长出来，可以请学生先参观其他实验20min后可以
看到美丽的花园，但时间也不可过长FeCl3固体开花比较快，不断生长，时间过长会比较难看。
注：
固体
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颜色
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硅酸盐形成难易
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FeCl3固体
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棕黄色
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易，立即形成,开出的花极易倒塌，最好把该
固体放在容器边缘，使其沿壁生长
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MnCl2固体
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粉红色
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易，立即形成
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CoCl2固体
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紫色
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能形成，很慢，而且开花很短
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Ni(NO3)2固体
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绿色
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能形成
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Ca(NO3)2固体
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白色
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能形成，很慢,但开出的花比较美
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Fe(SO4)2固体
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浅绿色
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比较难以形成
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1.
固体颗粒不易过大，绿豆大小即可，也不易过小，如氯化铜固体为粉末状，亦不能开花。
2.
加速开花可以使用50摄氏度左右的Na2SiO3溶液。
3.
可以向学生这样介绍：20min后再去看水槽时，只见烧杯里已经长满了各种美丽的“植物”：硅酸钴像蓝色的海草；硅酸镍像绿色的小丛；硅酸铁像红棕色的灵芝；硅酸锰、硅酸钙又像白色和粉红色的钟乳石柱。总之，“水中花园”的景色十分美丽，让你感到象是置身于海底之中了！
4.
使用以后的硅酸钠溶液可以回收，此时溶液变为棕黄色，过滤后变澄清。
5.
以下固体很难开花，有兴趣可以研究一下如何使其开花
固体
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CuCl2固体
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Al(NO3)2固体
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Zn(SO4)2固体
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Pb(NO3)2固体
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颜色状态
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绿色，粉末状
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白色
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白色
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白色
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