建造模拟火山

类型

年级

项目难度

成本

安全问题

完成项目所花费的时间

客观的

• 做一个火山模型
• 观察小苏打和醋之间的化学反应
• 分析不同量的醋对反应完成时间的影响

材料和设备/配料

• 10盎司瓶
• 大烤盘
• 铝箔
• 盆栽土
• 4个量杯
• 6茶匙面粉
• 6茶匙小苏打
• 4杯白醋
• 勺子
• 漏斗
• 红色和黄色食用色素
• 水
• 岩石
• 秒表

简介

火山是行星表面的一个开口地壳这使得热岩浆、火山灰和气体从地表以下逸出。世界上一些著名的火山有美国的雷尼尔火山、意大利的埃特纳火山;美国夏威夷莫纳罗亚;日本樱岛,拍摄。冰岛的埃亚菲亚德拉火山于2010年3月喷发。当炙热的岩浆在地球表面发现裂缝并强迫上升或喷发时，就会发生这种情况。我用小苏打和醋之间的化学反应做了一个模型来模拟气体和岩浆流动。当小苏打(碱)与醋(酸)发生反应时，就会形成气体——二氧化碳。气体膨胀并从瓶口逸出。气体、面粉和食用色素会产生泡沫，看起来就像火山里炽热的岩浆。

我想探索化学反应。所以我用三种不同量的醋做了实验——1/4杯，1/2杯和1杯。增加这种成分的含量，“岩浆”流出火山的时间就会增加。

背景研究的术语和概念

• 火山
• 岩浆
• 地壳
• 小苏打
• 醋
• 化学反应
• 酸和碱
• 二氧化碳

研究问题

• 火山是什么?
• 火山中的岩浆是如何流动的?
• 把醋加到面粉和小苏打的混合物中会发生什么?
• 改变醋的用量是否会改变气体的释放量(或反应的时间)?

实验程序

1. 一个10盎司的果汁瓶被放在铝箔衬里的烤盘上
2. 盆栽土被添加到锅里，形状像一座山。石头被加到山上。

1. 用漏斗加入2茶匙泡打粉和2茶匙面粉。
2. 加入8滴红色食用色素和4滴黄色食用色素。
3. 用漏斗向瓶子中加入1 / 4杯醋。
4. 当泡沫开始从瓶口流出时启动秒表，测量反应完成所需的时间(直到泡沫停止)。
5. 用半杯醋和一杯醋重复这个实验，并记下每次实验的时间。

结果

当把醋加到面粉、小苏打和食用色素的混合物中，就会释放出一种气体，这种气体和固体一起形成类似岩浆的泡沫。

当加入不同量的醋时，反应完成的时间:

• 1/4cup: 24秒(如下图)

• 1/2cup: 45秒(如下图)

• 一杯:76秒(如下图)

有关这些结果的详细图表，请参阅布告板上的图片。

结论

• 当地表下的压力增加时，熔融岩浆就会从裂缝中涌出，就像瓶子里的二氧化碳气体一样
• 反应中醋的量决定了反应持续的时间，醋的量越多，反应就越长。

有待进一步研究的问题

我想知道如果发酵粉的量，反应的另一部分改变了会发生什么。另外，如果我不加面粉，反应会改变吗，还是看起来不一样?

我想了解更多关于世界各地不同种类的火山的知识，火山喷发后的岩浆会发生什么，以及其他星球上是否有火山。

参考书目