◆徐 海 鄒欞釋
人們在生產(chǎn)實踐中根據(jù)云的形狀、來向、移速、厚薄、顏色等變化,總結(jié)了“看云識天氣”的豐富經(jīng)驗,并將這些經(jīng)驗編成諺語,比如“天上鉤鉤云,地下雨淋淋”“朝霞不出門,晚霞行千里”“天上魚鱗斑,曬谷不用翻”。如今,在高科技的加持下,預(yù)測天氣變化有了更精準(zhǔn)的方式。
我們在實驗室也可以通過一朵“花”的顏色變化預(yù)測天氣。一起動手制作這朵神奇的“晴雨花”吧!
燒杯、容量杯、紙花、噴霧瓶、玻璃棒、氯化鈷、藥匙。
圖1 實驗器材
1.用容量杯量取15 mL清水倒入燒杯。
2.取2 g氯化鈷放入燒杯,并用玻璃棒攪拌至其完全溶解。
圖3 制作氯化鈷溶液
3.將氯化鈷溶液倒入噴霧瓶后對著白色紙花均勻噴灑,待紙花晾干后觀察其顏色變化。
圖4 將氯化鈷溶液均勻地噴灑在白色紙花上
4.完全濕潤的白色紙花變?yōu)榧t色,在太陽下照射30分鐘左右變?yōu)橐欢涓稍锏乃{色紙花。之后,它在潮濕的雨天又變成紅色,在干燥的晴天又變回藍色。
圖5 紙花由紅變藍
中南大學(xué)教授 徐 海
無水氯化鈷呈藍色,遇水后變成水合氯化鈷,呈紅色,化學(xué)方程式為。“晴雨花”顏色的變化反映了它所處環(huán)境的濕度變化,天氣的陰晴往往與濕度有關(guān),所以它可以預(yù)報天氣。
在常溫下,“晴雨花”變成紅色時,表明空氣中濕度增加,無水氯化鈷吸水變成了氯化鈷晶體,這就說明可能要下雨了。如果“晴雨花”由紅色變成了藍色,即氯化鈷晶體失水變成無水氯化鈷,表明空氣濕度降低了,天氣可能要轉(zhuǎn)晴了。
科學(xué)大視野
提到無水氯化鈷和水合氯化鈷,我們很容易想到另外一對物質(zhì)——五水硫酸銅和無水硫酸銅。
五水硫酸銅化學(xué)式為CuSO4?5H2O,常溫下為藍色顆粒。無水硫酸銅化學(xué)式為CuSO4,常溫下為白色或灰白色粉末。我們可以利用這兩種物質(zhì)的顏色變化檢測物質(zhì)中是否含有水分。
比如鑒定酒精中是否摻水??稍诖b定酒精中加入少許無水硫酸銅,如果酒精變?yōu)樗{色,則說明其中摻了水。如果酒精未變色,則表明未摻水。
圖6 五水硫酸銅(上)和無水硫酸銅(下)