丛书包括： 法医科学、化学、自然科学、环境科学、地球科学、人体科学、遗传科学、生态科学、海洋科学、太空与天文学、计算机科学、天气与气候等。每册书中有20项实验，各类实验配有插图和图解，便于抓住学生注意力，直观地传递信息。所有实验都会综合调动学生进行科学探究的各方面技能，诸如观察、测量、归类、分析以及预测等。通俗易懂，可作为教师的参考书，是创新型课堂探究活动的资源。
实验１ 标出橙汁中维生素犆的纯度
题 目
从制好的橙汁中可以提取出维生素Ｃ，还能够检测出它所标注的纯度。
简 介
维生素Ｃ，也就是已知的抗坏血酸（图１），是人类饮食中的基本营养素。维生素Ｃ用于很多代谢作用，而且是身体中许多重要酶的辅因子。除此之外，维生素Ｃ还是强有力的抗氧化剂，可以保护身体抵御疾病。微量的维生素Ｃ不足能引起一系列的副作用，若是大量不足，即可以造成坏血病。这种疾病的特征是全身乏力，关节肌肉痛，牙龈出血。在这种疾病不为
人所知之前，数月航行在海上的海员如果得不到柠檬和蔬菜的供给就会患上这种病。因为维生素Ｃ是溶于水的，所以身体既不能制造也不能储存。过量的维生素Ｃ也不能保留在组织中，只能随着尿液排出，因此作为健康饮食的一部分，这种营养每天都会被消耗。维生素Ｃ的优良食物来源，包括水果（例如草莓、芒果）和绿色蔬菜（例如花椰菜、绿叶菜和球芽甘蓝）。
因为维生素Ｃ对于均衡膳食的重要性，有些生产商会在产品中加入抗坏血酸。即使橙子本身也含有大量的天然维生素Ｃ，可橙汁的制造商也常常会在产品中加入大量的抗坏血酸以提高产品的营养价值。橙汁中的维生素Ｃ含量已经在营养成分表中被列出来了（图２）。在这次实验中，你要从不同品牌的橙汁中提取维生素Ｃ，并把结果与在营养成分表中列出的含量进行比较。你可以使用滴定法，这种分析方法可以用于测量出滴定烧瓶中反应物的准确数量。量管是校对试管，附带的管闩能把反应物送到烧瓶中（图３）。
实验时间:９０分钟
实验材料
●４种品牌的无果肉橙汁
● 容量４００毫升的烧杯
● 搅拌棒
●４只刻度１００—２５０毫升的烧瓶
● 滴定管
● 带有滴定夹的环状架
●１００毫升的刻度量筒
●１％淀粉溶液
● 滴管
● 卢戈氏碘溶液
● 标注带
● 坐标纸
● 实验记录本
安全提示
碘很溶液污染衣物和皮肤，所以使用时要格外小心。玻璃器皿小心轻放。请仔细阅读并遵守本书“实验前必读”中的“安全准则”。
实验步骤
１．准备４种牌子的橙汁样本。
２．仔细核对每种牌子的橙汁中维生素Ｃ的标注值。把信息记录在数据表１中。
３．回答分析中的１—２题。
４．利用刻度量筒量出１００毫升的样品Ａ橙汁。把样品灌入烧瓶里，标上Ａ。
５．往烧瓶中加入１０滴１％的淀粉溶液。
６．将带有滴定夹的滴定管置于环状架上。
７．用卢戈氏碘溶液充满滴定管。记录下开始的读数，这是滴定管中的标准数据，记录在数据表２中的实验１中。
８．将橙汁慢慢滴入。如此这样，打开活塞，加入一滴卢戈氏碘溶液一次，然后搅拌。接着滴入，直到烧瓶中的溶液变成浅蓝色，滴入之后继续搅拌。让蓝色稳定以后，达到终点（如果溶液变成深蓝色或者紫色，说明碘溶液加得太多了）。记录下滴定管中剩下的碘，然后计算出所有的碘溶液的量。把计算结果记录在数据表２中的“实验１”下面。
９．重复步骤４—８，用同等容量的新样品，直到你能得到两份好（浅蓝）的溶液（可以多做几次实验，以取得好的样品）。
１０．重复步骤４—９，完成其他３份样品的橙汁实验。
１１．平均每份样品所滴入的好样品需要的碘溶液。把平均之后的结果记录在数据表２中。
１２．回答分析中的３—７题。
分 析
１．根据标注，哪种橙汁含有最多的维生素Ｃ？
２．利用数据表１中的数据，制作一个柱状图，比较４份样品中标注的维生素Ｃ的含量。
３．在滴定实验过程中，哪种橙汁需要最多的碘溶液，也就是含有最多的维生素Ｃ？
４．利用数据表２中的平均值，根据你的实验结果，制作一个柱状图比较维生素Ｃ的量。
５．你的实验结果与橙汁标注出含量表的维生素Ｃ含量有何不同？
６．什么能引起实验中维生素Ｃ的实际含量与标注出的维生素Ｃ含量的偏差？
７．列举出实验中可能影响实验结果的错误原因。
实验中将会发生什么？
滴定法实验常常用于用一种已知浓度的物质确认另一种未知物质的浓度。它们常常利用一种酸和基础物的中和反应发挥作用。在这个实验中，橙汁中的抗坏血酸（维生素Ｃ）与滴定管中滴入的碘发生反应。当碘与抗坏血酸发生反应时，碘分子就变成了无色的碘离子。当所有的抗坏血酸与碘发生反应后，就开始与加入到橙汁中的淀粉发生反应，于是就产生了蓝黑色的淀粉碘溶液。溶液在结束滴入的时候变成了浅蓝色，说明所有的抗坏血酸开始反应。因此，需要最多碘溶液达到终点值的橙汁溶液就含有最大量的维生素Ｃ。抗坏血酸与碘发生了氧化还原反应。这种反应常常在成对的化学物质中反应，一种化学物质得到电子，另一种化学物质失去电子。失去电子的分子被氧化了，而得到电子的分子被还原了。在这种反应中，抗坏血酸失去电子，被转换成了碘分子。抗坏血酸被氧化成了脱氢抗坏血酸，而碘分子得到电子被还原成了碘离子。
与现实生活的联系
在美国，食品中的营养成分必须在食品的包装上列出其含量值，包括维生素Ｃ，向食品药品管理局（ＦＤＡ）申报。ＦＤＡ 要求食品包装上的营养标注必须非常精确。大多数的包装食品在生产之后都直接受到质量监督员的监督。大多数食品的营养价值从生产到购买时不会发生多大的改变，因此营养标注的值是非常准确的。可是，维生素Ｃ非常容易发生反应，如果暴露在高温、强光和潮湿的环境中就会很容易分解。因此，即使在生产中维生素Ｃ的含量很准确，但橙汁中维生素Ｃ的实际含量，会因为运输过程及在商店货架上摆放时间的长短有所变化。
想要了解更多吗？
参见附录中“我们的发现”。
目录
实验前必读………………………………………………………………………… １
物 理 篇
●
简介………………………………………………………………………………… ３
实验１ 标出橙汁中维生素犆的纯度………………………………………… ５
实验２ 画一幅钟摆摆动图…………………………………………………… １１
实验３ 电磁中的金属………………………………………………………… １６
实验４ 塑料膜抑制水蒸发的有效性………………………………………… ２０
实验５ 哪种水果或蔬菜能成为最好的电池？ ……………………………… ２４
实验６ 所有的碳酸饮料都会以同样的速度变没气吗？ …………………… ２９
实验７ 冰块的形状影响融化的速度………………………………………… ３４
实验８ 温度与油品黏度的关系……………………………………………… ３９
实验９ 自制电流计…………………………………………………………… ４５
实验１０ 哪种食物含有最多的能量？ ………………………………………… ５０
实验１１ 锌和铜的热容量……………………………………………………… ５７
实验１２ 犔犈犇灯的亮度如何随着电流的变化而变化？ ……………………… ６３
实验１３ 球的形状会影响球的能量吗？ ……………………………………… ６７
实验１４ 哪一种材料是最好的隔音材料？ …………………………………… ７２
实验１５ 干扰磁力的金属……………………………………………………… ７７
实验１６ 通话筒的直径影响音量吗？ ………………………………………… ８２
实验１７ 比较固体、液体和气体的密度……………………………………… ８７
实验１８ 最好的减小摩擦的润滑油是什么？ ………………………………… ９３
实验１９ 箭的质量与穿透深度………………………………………………… ９９
实验２０ 影响速度的变量…………………………………………………… １０４
附录
实验环境的设置…………………………………………………………… １０９
我们的发现………………………………………………………………… １１０
化 学 篇
●
简介……………………………………………………………………………… １２７
实验１ 酯的气味…………………………………………………………… １２９
实验２ 牙膏的化学性质…………………………………………………… １３５
实验３ 水软化剂…………………………………………………………… １４１
实验４ 刘易斯结构………………………………………………………… １４８
实验５ 制作肥皂…………………………………………………………… １５４
实验６ 臭氧损耗…………………………………………………………… １６０
实验７ 过氧化氢的催化作用……………………………………………… １６６
实验８ 甲醇………………………………………………………………… １７１
实验９ 溶质影响水的沸点………………………………………………… １７６
实验１０ 饮用水……………………………………………………………… １８１
实验１１ 溶液和分光谱测量………………………………………………… １８７
实验１２ 吸热和放热反应…………………………………………………… １９３
实验１３ 寻找摩尔质量……………………………………………………… １９９
实验１４ 化学摩尔…………………………………………………………… ２０５
实验１５ 热能………………………………………………………………… ２１０
实验１６ 氯化物含量………………………………………………………… ２１７
实验１７ 生锈的速度………………………………………………………… ２２３__
实验１８ 薄层色谱法………………………………………………………… ２２８
实验１９ 糖的含量…………………………………………………………… ２３４
实验２０ 微观百分比组成…………………………………………………… ２４０
附录
实验环境的设置…………………………………………………………… ２４５
我们的发现………………………………………………………………… ２４５
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