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神奇的暴风瓶
小小的暴风瓶,居然能预测天气?!让我们一起来研究暴风瓶中的气象吧!

暴风瓶中的气象


小天
上周周末逛街的时候看到了一个超酷的神器----暴风瓶!晶莹剔透的玻璃瓶里似乎充满了魔力。

我马上回家在智库中搜索所有有关暴风瓶的资料,发现他竟如此神奇!

当天气发生变化时,瓶内将会产生不同形状的晶体!!!

简直就是预测气象的水晶球!
科普
为什么要气象预测?~
气象,是指天空中的风、云、雨、雪、霜、露、虹、晕、闪电、打雷等一切大气的物理现象。人类暂时还不能有效干预气象的变化,尤其是对极端的气象变化更是束手无策。因此如果能提前预报天气,一直是一项非常有价值的课题。一次准确及时的预报甚至能挽救千万人的生命。
1859年10月25日,英国皇家宪章船舰(Royal Charter)因飓风袭击沉没,459人死亡,仅10多人生还。皇家宪章船舰(Royal Charter ),拥有蒸汽动力引擎,铁质船身,是当时装备非常先进的一艘英国船舰。该船舰装备大量黄金,价值超过32万英镑。因此次事件,货品全部丢失,损失惨重。
而仅存的10名幸存者中,有一位游客,他叫菲茨罗伊,在经历了此次灾难之后,激发了他对气象预测的浓厚兴趣。他是最早一批使用精密计时器 Chronometers,蒲福风级表 Beaufort Scale,晴雨表 Barometer这些仪器,获取航海气象资料,并据此回执海洋天气图,用以预测未来天气的人。

除此之外,他还有一个神奇的作品,那就是我们本节课要制作的,传说中的能预测天气的--------暴风瓶!
手实现
小天
快让我们一起实现一个暴风瓶吧!首先让我们一起看看这次STEM云提供的神奇的DREAM BIG实验套件里都为我们准备了哪些好玩的工具吧~
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打开课程套件
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查看套件内容:无水乙醇、氯化钠、硝酸钠、天然樟脑、量杯、搅拌棒、锥形瓶、瓶塞、称量纸、透明胶、电子称。
小天
好啦~准备开工!首先我们要把所需的材料全部准备好~就像做菜一样,蔬菜、肉都要先洗好、切好、称好,然后才能下锅哦!
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首先我们将一张称量纸放于电子秤上 ,点击“校准去皮”按钮,去除称量纸的重量
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去皮后,电子称在放置有称量纸时,显示0.0g
小天
分别对需要的试剂进行称重。
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 取氯化铵2.5g
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取硝酸钾2.5g
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 取天然樟脑10g
小天
好了~下面我们就可以配制实验溶液啦~
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将量杯与搅拌棒彻底清洁(自来水冲三次,去离子水冲三次)
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 取天然樟脑10g
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将10g的天然樟脑倒入量杯中
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将樟脑与乙醇使用搅拌棒充分搅拌
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搅拌至无沉淀物析出即可
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 将量杯中的溶解液倒入锥形瓶中
小天
下面加入剩下的两种试剂。
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  将量杯与搅拌棒再次彻底清洁(自来水冲三次,去离子水冲三次),再用量筒量取33ml蒸馏水
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倒入准备好的2.5g氯化铵
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 倒入准备好的2.5g硝酸钾
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17. 使用搅拌棒将硝酸钾,氯化铵的水溶液搅拌均匀充分溶解
小天
将两种液体混合。
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将硝酸钾,氯化铵的水溶液从量杯沿着搅拌棒倒入盛有樟脑的乙醇溶液的锥形瓶中
小天
马上就要成功了~准备封口
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 将混合溶液充分摇匀
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使用瓶塞将锥形瓶封口
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使用宽透明胶布(或用502胶水)将瓶口彻底封死,防止空气进入或液体流出
小天
啦啦啦!大功告成!
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轻轻震荡锥形瓶,使溶液混合均匀
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STORM GLASS 暴风瓶成功啦!
小天
第二天清晨,暴风瓶成功预测了上海阴雨绵绵的天气!!!
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阴雨天,暴风瓶底部出现了羽状雪花沉淀!预言成功!?
风暴瓶真的太神奇了!可到底是什么原因呢?
A说 它是个骗子!

B说 还是靠谱的,就是不知道为啥。

C说 是温度影响溶解度的关系。

D说 是樟脑,硝酸钾,氯化铵共同的作用。樟脑溶于酒精不溶于水,氯化铵,硝酸钾溶于水,难溶于酒精。所以对环境条件敏感。

E说 封闭系统为什么会对外部环境敏感?你们都想太多了!

F说 玻璃量子隧穿效应!

...

X说 樟脑与其它物质发生反应。且该反应是受温度,气压等条件影响很大的。是一种可逆反应。

到底是什么原理呢?

让我们期待下一堂课,我们用科学的手段来解答吧!



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