高中【物、化、生】太難?理化生學(xué)科的炫酷動(dòng)圖,一文讓你秒懂!
發(fā)布日期:2020-09-23 【 大 中 小 】
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高中物理知識(shí)原理37張動(dòng)圖,更形象生動(dòng)。
一、相互作用
作用力與反作用力的特點(diǎn)是什么?
▼
摩擦力的大小跟什么有關(guān)系?
▼
兩個(gè)彈簧的彈力大小是否一樣?
若一樣,為什么?
▼
自行車前后輪所受力的方向是什么?
▼
物塊所受支持力和摩擦力的大小
是如何變化的?
▼
兩個(gè)力合力的大小范圍是什么?
▼
如果水平面光滑且無(wú)窮長(zhǎng)
小車將做何種運(yùn)動(dòng)?
▼
突然拉動(dòng)小車,
小車上的物塊為什么向后傾倒,
突然停止,
為什么物塊又向前傾倒?
▼
通過(guò)三幅動(dòng)圖我們能得出什么結(jié)論?
▼
隨著托盤中沙子質(zhì)量增加,
物塊的加速度如何變化?
▼
上下兩幅圖的加速度之比是多少?
▼
還記得傳送帶模型是什么嗎?
記得二級(jí)結(jié)論嗎?
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連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移都相等的直線運(yùn)動(dòng)
是勻速直線運(yùn)動(dòng),
這種說(shuō)法對(duì)么?
▼
雨滴下落的實(shí)際情況是這樣的
▼
從下圖我們能得出什么結(jié)論?
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仔細(xì)觀察動(dòng)圖,空中的物體
和落地的物體有什么特點(diǎn)?
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槍口正對(duì)著猴子還是猴子的下方,上方?
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近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度關(guān)系是什么?
▼
這根長(zhǎng)桿上的各單擺的周期大小關(guān)系是?
▼
四根彈簧的最大彈性勢(shì)能是否相同?
▼
六兩小車的速度關(guān)系是?
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圖中炮和炮彈的系統(tǒng)能量是否守恒
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彈性碰撞的結(jié)果表達(dá)式你還記得么?
▼
人船模型的適用條件和結(jié)論還記得么?
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根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)判斷兩個(gè)小時(shí)
是否是彈性碰撞?
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簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力、加速度、速度、勢(shì)能
和動(dòng)能隨位移是如何變化的?
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單擺的周期與重力加速度的關(guān)系是?
▼
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
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單擺的振動(dòng)圖像
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單擺的勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化
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阻尼振蕩的周期是否變化?
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最強(qiáng)大腦中的呂飛龍把玻璃杯吹破,
利用了什么物理學(xué)原理?
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機(jī)械波傳播的是什么?
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和傳播周期的關(guān)系是?
各質(zhì)點(diǎn)的起振方向有什么共同點(diǎn)和不同點(diǎn)?
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縱波的振動(dòng)方向和傳播方向
與橫波有何不同?
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仔細(xì)觀察波的傳播與各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的特點(diǎn)
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波的疊加原理是什么?
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波發(fā)生明顯衍射的條件是什么?
▼
變色噴泉
原理:其實(shí)這就是經(jīng)典的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)氨氣噴泉:充滿氨氣的瓶子接觸水,氨氣迅速在水中溶解,瓶?jī)?nèi)氣壓降低,水倒吸進(jìn)瓶中形成噴泉,pH的變化又讓指示劑變色。只不過(guò),在這里水溶液中加入的指示劑不是酚酞,而是百里酚藍(lán),它從中性的黃色變成堿性的藍(lán)色。
花絮:氨氣噴泉其實(shí)還有更多玩法,比如說(shuō),讓它發(fā)光。下面展示的就是一個(gè)魯米諾氨氣噴泉:“噴泉”的倒吸依然由氨氣溶解引發(fā),但下方的兩條管子分別接上了堿性魯米諾溶液和氧化劑次氯酸鈉溶液,兩種溶液被吸進(jìn)瓶中混合引發(fā)反應(yīng),就讓噴泉發(fā)出了漂亮的藍(lán)光。
錄制者:Declan Fleming,來(lái)自:rsc.org
危險(xiǎn):較低。氨氣會(huì)有刺激性,不過(guò)不用我說(shuō)你大概也會(huì)躲著它的……
焰色文字
錄制者:Royal Society Of Chemistry
原理:各種堿金屬鹽的焰色反應(yīng),這里把它們做成了彩色的火焰文字。焰色反應(yīng)是識(shí)別金屬離子的一種方式,它體現(xiàn)了電子受激發(fā)躍遷并發(fā)出特定能量光子的過(guò)程。堿金屬一族的焰色反應(yīng)現(xiàn)象比較明顯,所以它們經(jīng)常出現(xiàn)在演示實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。
花絮:理論上說(shuō),通過(guò)焰色反應(yīng)能鑒別的金屬鹽相當(dāng)不少,不過(guò)實(shí)際上并沒有那么容易:一些焰色反應(yīng)并不明顯,另一些顏色又比較容易混淆。不過(guò)我們有更準(zhǔn)確的檢測(cè)方法:原子吸收光譜與原子發(fā)射光譜分析。
危險(xiǎn):低。
鋁熱反應(yīng)
錄制者:The University of Minnesota,
The Department of Chemistry
原理:不必多說(shuō),這就是中學(xué)化學(xué)中感覺最炸裂、最讓人印象深刻的反應(yīng)了!鋁粉與氧化鐵粉末混合制成鋁熱劑,通過(guò)插在其中的鎂條引燃。鋁還原氧化鐵,反應(yīng)劇烈放熱,光芒耀眼、火花四濺,得到熔融的鐵單質(zhì)。其他一些金屬(例如錳)的氧化物同樣可以發(fā)生反應(yīng)。
反應(yīng)式:2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
花絮:除了焊接鐵軌、冶煉金屬等用途之外,鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的極高溫度也曾被用來(lái)制造武器。
危險(xiǎn):高。鋁熱反應(yīng)可以在局部產(chǎn)生幾千度的高溫,在沒有專業(yè)保護(hù)、沒有按規(guī)程操作時(shí),這會(huì)非常危險(xiǎn)。在網(wǎng)絡(luò)上,我們可以找到大量鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻,其中有的看起來(lái)簡(jiǎn)直帥到不行,讓人恨不得立刻親身體驗(yàn),但必須嚴(yán)肅指出的是,這些“酷炫”的視頻很多都沒有遵守安全原則。這真的很危險(xiǎn),請(qǐng)一定不要模仿!
消失無(wú)痕
錄制者:MEL Science
原理:白色粉末歘地一下消失了!這不是升華,而是碳酸銨的熱分解。產(chǎn)物是氨氣、二氧化碳和水蒸氣,所以看起來(lái)就消失得了無(wú)痕跡了。當(dāng)然,如果你提鼻子一聞的話……碳酸銨遇熱相當(dāng)不穩(wěn)定,在60°C左右就可以分解。
反應(yīng)式:(NH4)2CO3 → 2NH3↑ + CO2↑ + H2O↑
花絮:基于同樣的原理,碳酸氫銨也被作為一種食品膨松劑使用,不過(guò)如果使用不當(dāng)、沒有讓氨氣完全散去,它就會(huì)給食物留下糟糕的氣味……
危險(xiǎn):較低。
氣球遇橘皮
錄制者:Tom Kuntzleman
原理:橘子或橙子皮里擠出的“汁液”破壞了氣球膜。這些汁液并不像果肉里的汁水,它的主要成分是一些親脂性、容易揮發(fā)的小分子,比如D-檸檬烯。這些揮發(fā)油成分可以看成極性弱的有機(jī)溶劑,而制作氣球的材料分子也有類似的性質(zhì),它們遇到這些有機(jī)溶劑時(shí)更容易溶解(或者說(shuō)溶脹),氣球膜就會(huì)破壞。而水作為一種極性強(qiáng)的溶劑不會(huì)破壞氣球膜,這就體現(xiàn)了我們?cè)诨瘜W(xué)課本上學(xué)到的“相似相溶”規(guī)律。
花絮:生活中可以找出很多“相似相溶”的例子,利用它也可以讓你的生活變得更美好,比如說(shuō),不好清除的油性筆筆跡和不干膠痕跡都可以用含有機(jī)溶劑的洗甲水擦掉哦~
危險(xiǎn):低,但是要注意避開眼睛。
“炸蛋”
錄制者:Royal Society Of Chemistry
原理:這是一個(gè)真·“炸蛋”。雞蛋的兩頭都用釘子打出了小洞,掏空內(nèi)容物之后洗凈晾干,然后蓋住上面的小孔,并從下面的小孔向雞蛋殼里充入氫氣,然后再?gòu)纳厦纥c(diǎn)燃。在燃燒中,氫氣消耗并從上面的小孔逃逸出去,空氣從下面的小孔進(jìn)入,與剩余的氫氣混合,最終混合氣體發(fā)生爆炸。
反應(yīng)式:2H2 + O2 → 2H2O
花絮:用甲烷也可以得到類似的效果,不過(guò)如果是密度大的可燃?xì)怏w,得到的效果可能更像是之前介紹過(guò)的“瓶中火”。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也提醒我們,可燃?xì)怏w的操作必須要謹(jǐn)慎進(jìn)行。
瓶中的下沉火焰, 這種效果是用醇蒸汽之類密度較大的可燃?xì)怏w實(shí)現(xiàn)的。
危險(xiǎn):中高。作為化學(xué)課上的教學(xué)演示還是可以的,自己在家就別試了。
碘鐘反應(yīng)
碘鐘反應(yīng)(Iodine clock reaction)是一種化學(xué)振蕩反應(yīng),其體現(xiàn)了化學(xué)動(dòng)力學(xué)的原理。它于1886年被瑞士化學(xué)家Hans Heinrich Landolt發(fā)現(xiàn)。在碘鐘反應(yīng)中,兩種(或三種)無(wú)色的液體被混合在一起,并在幾秒鐘后變成靛藍(lán)色。
下面介紹其中一種碘鐘反應(yīng)的簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
實(shí)驗(yàn)試劑:
29%過(guò)氧化氫溶液、丙二酸、硫酸錳、可溶性淀粉、碘酸鉀、1mol/L硫酸
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)配制3.6mol/L過(guò)氧化氫溶液250mL
(2)配制0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸錳、和0.03%淀粉的混合溶液250mL
(3)配制0.2mol/L碘酸鉀和0.08mol/L硫酸的混合溶液250mL
(4)用一個(gè)錐形瓶將三份溶液混合,混合后會(huì)看到反應(yīng)液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)紫色,幾秒后褪為無(wú)色,接著又稱琥珀色變逐漸加深,藍(lán)紫色又反復(fù)出現(xiàn),幾秒后又消失,這樣周而復(fù)始地呈周期性變化。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CH2(COOH)2+4 H2O2 == 3CO2+ 6H2O
2KI+ H2O2 + H2SO4 == I2+ 2H2O + K2SO4
熒光染料
在吸收紫外線或可見光后,能把短波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光波而反射出來(lái),呈閃亮的鮮艷色彩。例如,酸性曙紅、熒光黃、紅汞以及某些分散染料等。它們大多是含有苯環(huán)或雜環(huán)并帶有共軛雙鍵的化合物。
應(yīng)用:
熒光染料常用于熒光染料產(chǎn)品的制備,以及增白洗衣粉中的增白劑,指示信號(hào)用的各種熒光路標(biāo)漆,熒光標(biāo)志服等。在科研上廣泛應(yīng)用于熒光免疫,熒光探針,細(xì)胞染色等。包括特異性的DNA染色,用于染色體分析、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡等相關(guān)研究。
“狗吠”反應(yīng)
“狗吠”反應(yīng)(barking dog reaction)是L.J.李比希發(fā)現(xiàn)的一種化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物是二硫化碳(CS2)溶液、一氧化二氮(N2O),輔助原料是水。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)在帶活塞的試管中充入N2O氣體,在加入幾滴CS2溶液,迅速蓋上活塞
(2)震蕩搖勻,使N2O和CS2混合均勻
(3)打開活塞,用點(diǎn)火器在瓶口點(diǎn)燃?xì)怏w,或往試管中放入燃著的火柴
(4)氣體被點(diǎn)燃,發(fā)出明亮的火焰,并發(fā)出如狗吠的聲音。
反應(yīng)原理:
當(dāng)一氧化氮或一氧化二氮與二硫化碳混合并點(diǎn)燃時(shí),燃燒波沿管向下傳播。上面的火焰燃燒時(shí)會(huì)壓縮下層的氣體,發(fā)出“狗吠”聲,燃燒的產(chǎn)物是N2 、 CO 、CO2 、SO2 和單質(zhì)硫。
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
3 NO + CS2 → 3/2 N2 + CO + SO2 + 1/8 S8
4 NO + CS2 → 2 N2 + CO2 + SO2 + 1/8 S8
硼酸三甲酯的燃燒
硼酸三甲酯燃燒發(fā)出漂亮的綠色火焰
鈉與水反應(yīng)
鈉屬于堿金屬元素,鈉原子最外層只有一個(gè)電子,非常容易失去,所以顯示出非常強(qiáng)的金屬性,化學(xué)性質(zhì)非?;顫?。
金屬鈉與水反應(yīng)是高中化學(xué)需要掌握的重要化學(xué)實(shí)驗(yàn)之一,金屬鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na+2H2O =2NaOH + H2 ↑
反應(yīng)劇烈放熱,而鈉的熔點(diǎn)低,只有97℃,反應(yīng)放出的熱量能使金屬鈉和氫氣點(diǎn)燃,發(fā)生爆炸。所以一般老師或?qū)W生做此實(shí)驗(yàn)時(shí),取金屬鈉的量要小。
“黃金雨”
“黃金雨”實(shí)驗(yàn)其實(shí)是碘化鉛的沉淀實(shí)驗(yàn)。碘化鉛是亮黃色的粉末或者鱗片狀結(jié)晶,與黃金的顏色非常相似。碘化鉛的溶解度約為0.08g,溶解度較小,因此我們可以用可溶性的鉛鹽和碘化鉀反應(yīng)來(lái)制備碘化鉛,生成的碘化鉛沉淀亮黃色閃閃發(fā)光,就像在下“黃金”雨一般,非常漂亮。
如用硝酸鉛與碘化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式:2KI+Pb(NO3)2==PbI2↓+2KNO3
丙酮手電筒
“丙酮手電筒”實(shí)驗(yàn)應(yīng)該為實(shí)驗(yàn)作者的實(shí)質(zhì)是丙酮的催化氧化實(shí)驗(yàn)。丙酮在銅做催化劑和氧氣的參與下,能使丙酮蒸汽氧化成乙醛和乙酸,反應(yīng)放熱,能使銅絲保持紅熱。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
這里有個(gè)誤區(qū),高中化學(xué)里面認(rèn)為丙酮是不能催化氧化的。事實(shí)上化學(xué)反應(yīng)是多變的,不同的實(shí)驗(yàn)條件下,化學(xué)反應(yīng)會(huì)有所不同。下面我們來(lái)看一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。
(1)先準(zhǔn)備好一條銅絲,緊密得繞成銅絲圈
(2)在燒杯中倒入少量丙酮
(3)將銅絲在酒精燈或者其他燃燒器中加熱,使銅絲表面形成一層黑色的氧化銅膜,將銅絲圈伸入燒杯底部幾乎接近丙酮液體的表面
然后我們的就能觀察到銅絲發(fā)亮,原因是丙酮蒸汽在銅絲表面被氧化銅氧化,放出熱量,使銅絲發(fā)亮,由于局部丙酮蒸汽濃度的不同,銅絲表面出現(xiàn)亮暗不均一的現(xiàn)象,感覺像發(fā)亮的地方會(huì)移動(dòng)。
化學(xué)熒光
熒光物質(zhì)中的電子吸收光的能量由低能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣軤顟B(tài),再回到低能狀態(tài)時(shí)釋放出的光。大多數(shù)情況下,發(fā)光波長(zhǎng)比吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng),能量更低。熒光屬于冷光,顏色為藍(lán)、綠、紅和黃色。
由吸收光的能量來(lái)源分為:光致熒光、化學(xué)熒光、X射線熒光、激光熒光、生物發(fā)光等。視頻中的熒光屬于化學(xué)熒光,是由于化學(xué)反應(yīng)引起的熒光。我們實(shí)際生活中也有化學(xué)熒光的應(yīng)用,例如熒光棒。
下面還有一些收集的各種有趣動(dòng)圖
大象牙膏
用雙氧水+碘化鉀+發(fā)泡劑制成。自己就可以做,雙氧水消毒用的,藥店應(yīng)該有賣的吧,碘化鉀用碘酒就可以,發(fā)泡劑用洗滌靈。
金屬銫與水
看到貼吧里有個(gè)段子:老師同時(shí)問(wèn)中國(guó)孩子和外國(guó)孩子如何測(cè)量眼前這塊乒乓球大小的金屬銫的體積,中國(guó)孩子不會(huì)!外國(guó)孩子說(shuō)放在水里看體積變化!理科生呵呵一笑,而文科生們開始鼓掌。
鍶加硫磺
外層紅色粉末是重鉻酸銨,它不穩(wěn)定,受熱分解可以產(chǎn)生大量暗綠色灰燼(三氧化二鉻)和明亮的紅色火焰
(NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4 H2O (g)
魔術(shù)沙
充滿魔力的疏水沙在水中的奇妙表現(xiàn)
當(dāng)可口可樂(lè)和氯粉混合之后

點(diǎn)燃裝滿酒精蒸汽的水桶的效果,很危險(xiǎn)
發(fā)光氨氧化,法證上用的。
鉛筆芯通電之后的神奇反應(yīng)
橙色LED燈放進(jìn)液氮的反應(yīng)
當(dāng)液氮和1500個(gè)乒乓球混合,好壯觀!
用紙擠汞金屬
甘氨酸,硝酸鹽和硝酸鋇、硝酸鋯和氧化釔的硝酸鹽
干冰氣泡你需要把稀釋的肥皂水倒入干冰上,然后用布掛掉表面,之后就能看到這個(gè)現(xiàn)象了~原理是,干冰在水中會(huì)直接從固體變成氣體二氧化碳,隨之體積急速增大,當(dāng)肥皂水制造的氣泡Hold不住二氧化碳時(shí)就炸了
杯中是對(duì)硝基苯胺和濃硫酸的混合物,加熱后發(fā)生非常復(fù)雜的反應(yīng)——事實(shí)上,我們還不完全清楚反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。最后得到的黑色泡沫物原子比例為C6H3N1.5S0.15O1.3,幾乎肯定是對(duì)硝基苯胺交聯(lián)后的多聚物。整個(gè)反應(yīng)有時(shí)被稱為“爆炸式聚合”。膨脹成這么大這么長(zhǎng)是反應(yīng)生成二氧化碳等氣體的功勞。
這種液體是二乙基鋅。它是一種極易燃燒的有機(jī)鋅化合物,接觸氧氣便自燃。真正的二乙基鋅如此圖所示是藍(lán)色火焰,但是網(wǎng)上流傳最廣的視頻/動(dòng)圖來(lái)自2008年諾丁漢大學(xué),他們拍到了黃色的火焰——照他們自己的說(shuō)法,這是鈉污染所致。
這是一個(gè)閃光燈泡,內(nèi)裝鋅絲和氧氣,通電即點(diǎn)燃,只能使用一次。外面包有一層塑料膜以防萬(wàn)一燈泡破碎。在現(xiàn)代電子閃光燈出現(xiàn)之前它是主要的閃光道具,抵達(dá)滿亮度所花時(shí)間更長(zhǎng),但燃燒時(shí)間也更長(zhǎng)。
血液和過(guò)氧化氫,血液中有高效的過(guò)氧化氫酶,能夠催化過(guò)氧化氫分解為水和氧氣,大量氧氣形成泡沫效果。
丙酮“溶解”泡沫塑料
原理:淺淺一層丙酮并不能真的把整塊泡沫塑料“溶解”,實(shí)際上它只是溶解了聚苯乙烯的長(zhǎng)鏈,讓泡沫塑料里的大量空氣逃逸出去。但是,長(zhǎng)鏈交聯(lián)的地方丙酮無(wú)能為力,所以碗底部還會(huì)剩下殘存的聚苯乙烯。
原理:在加熱之后,試管中的氯酸鉀發(fā)生熱分解產(chǎn)生氧氣,試管中的氧氣和熱足以點(diǎn)燃小熊軟糖中的糖類等有機(jī)物。氧氣促進(jìn)燃燒,而燃燒產(chǎn)生的熱量又進(jìn)一步促進(jìn)氯酸鉀分解產(chǎn)生更多氧氣,因此就產(chǎn)生了劇烈的燃燒反應(yīng)。
原理:這是金屬鋰燃燒的景象,燃燒過(guò)程中固態(tài)的金屬鋰不斷熔化,并生成氧化鋰。鋰的焰色反應(yīng)為紅色,但當(dāng)劇烈燃燒時(shí)火焰呈現(xiàn)一種“亮銀色”的狀態(tài)。
原理:銅與濃硝酸反應(yīng),生成硝酸銅、二氧化氮和水,生成的氣體通入水中,隨著氣體生成停止并逐漸溶解,水倒吸進(jìn)入反應(yīng)瓶,最終形成淡藍(lán)色的硝酸銅溶液。
Cu(s) + 4HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
aq:水溶液 g:gas 氣體 l:liquid 液體 s:solid 固體
一開始出現(xiàn)的綠色與濃酸條件下銅離子與硝酸根的結(jié)合有關(guān),而在引入更多水之后,溶液就顯示為水合銅離子的藍(lán)色了。
原理:燃燒需要可燃物和氧氣接觸,狹窄的瓶口使得氧氣只能逐漸進(jìn)入,燃燒面逐漸下移。

原理:將除銹處理后的鐵棒放入硫酸銅溶液中,鐵單質(zhì)比銅更加活潑,置換出來(lái)的銅形成漂亮的松散沉淀。
原理:鋁是高度活潑的金屬,但是表面的氧化鋁層阻止了它和空氣中氧氣完全反應(yīng)。而汞會(huì)破壞這一保護(hù)層,使得鋁迅速“生銹”。
氫氣遇到火,氫氣易燃易擴(kuò)散,在空氣中可以爆炸式燃燒。
火柴燃燒的過(guò)程,看著是不是有點(diǎn)別扭
火+油
看完這個(gè)圖就知道著火的油鍋里為什么不讓用水撲了吧
膨脹反應(yīng)里最有名的一個(gè),外號(hào)法老之蛇。硫氰化汞受熱易分解,會(huì)因體積迅速膨脹,曲折生長(zhǎng)成蛇形。原理:硫氰化汞不溶于水,可由硝酸汞和硫氰化鉀溶液反應(yīng)制得,并以Fe3+作指示劑,當(dāng)溶液變成紅色時(shí),說(shuō)明Hg2+已完全沉淀,如果硫氰化鉀過(guò)量,硫氰化汞則會(huì)生成絡(luò)合物而溶解。
硫氰化汞受熱易分解,且體積膨脹很大,曲曲折折生長(zhǎng)成蛇形。其化學(xué)反應(yīng)大致如下:
4Hg(SCN)2=4HgS + 2CS2 + 3(CN)2↑ + N2↑
硫氰化汞燃燒產(chǎn)生劇毒物質(zhì),硫氰化汞本身也有毒。實(shí)驗(yàn)應(yīng)在室外或通風(fēng)櫥中進(jìn)行。
人造雪是一種神奇的吸水樹脂,能把水變成一種白色蓬松的物質(zhì),看起來(lái)像真雪一樣。這種雪現(xiàn)常用在電影業(yè)及室內(nèi)裝飾上。這種人造雪就是一種聚合體的化學(xué)物質(zhì),聚合體的意思是長(zhǎng)鏈分子(poly的意思是很多,mer的意思是個(gè)體或分子。)人造雪利用它對(duì)水的滲透性(水分子滲透到其中)。當(dāng)水份子與聚合體接觸時(shí),從聚合體外部進(jìn)入內(nèi)部產(chǎn)生膨脹。聚合物鏈?zhǔn)蔷哂袕椥缘?,但只能伸長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度后就不能再伸長(zhǎng)了。
酒精燒杯
自制食鹽別樣鮮
原理:金屬鈉被加熱后,放入充有氯氣的容器中,伴隨著夕陽(yáng)暮云遮一般的鈉特征黃光,氯化鈉便生成了。鈉在氯氣中燃燒,把電子轉(zhuǎn)給了氯,于是鈉變成了鈉離子,氯變成了氯離子,通過(guò)靜電力吸在一起。燃燒過(guò)后,容器中的濃煙就是氯化鈉顆粒:
在原視頻中,老爺爺甚至還現(xiàn)場(chǎng)掏出雞蛋,蘸著事先純化過(guò)的“自制食鹽”吃了起來(lái):
錄制者:UCBerkeley
且慢,煙為啥是棕色?原視頻中并沒有給出解釋,據(jù)我推測(cè),這種顏色可能是來(lái)自雜質(zhì),或者晶格缺陷產(chǎn)生的色心,另外劇烈燃燒產(chǎn)生的氯化鈉顆粒會(huì)比較細(xì)小,無(wú)色的晶體在粒徑大幅度減小時(shí),也可能產(chǎn)生不同于大塊晶體的顏色。
花絮:在人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)還沒有充分認(rèn)識(shí)之前,有一個(gè)理論認(rèn)為,鈉原子是帶有“小孔”的,氯原子是帶有“小鉤”的。所以鈉原子和氯原子化合,就是氯原子用小鉤鉤住了鈉原子的小孔。氯原子和氯原子因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)小鉤互相鉤住,所以可以形成Cl2;而小孔和小孔沒法連在一起,所以沒有Na2。現(xiàn)在看來(lái)也是一個(gè)神奇的腦洞……
危險(xiǎn):高。鈉很活潑,氯氣很毒,弄個(gè)鹽不用這么費(fèi)事吧……
二氧化碳熄滅蠟燭
利用二氧化碳的密度比空氣大,不支持燃燒的性質(zhì)。
金屬“鎵”其實(shí)在室溫下就會(huì)融化。
鎵的熔點(diǎn)在29.78℃,所以放在手心上就會(huì)融化,它可以做成光學(xué)玻璃、合金、真空管等。
干冰遇到水會(huì)冒出大泡泡!
因?yàn)楦杀A會(huì)直接從固體變成氣體,所以會(huì)冒出很多蒸氣。大家有沒有想到小時(shí)候?qū)W校園游會(huì)賣的“干冰汽水”?
白錫像變成老木材一樣的變成灰錫
溫度低于攝氏13度的時(shí)候,原本堅(jiān)硬的白錫會(huì)變成脆弱的灰錫。
美劇《絕命毒師》里演的是真的
三碘化氮就像會(huì)爆炸的灰塵一樣
輕輕地用羽毛一碰就會(huì)爆炸喔。
混合鋁和碘發(fā)生反應(yīng)就會(huì)變成“仙女棒”鞭炮。
燃燒的鋼絲絨
將油墨投進(jìn)煤油后的變化
誰(shuí)說(shuō)水墨畫一定要用紙筆展現(xiàn)呢?
DNA復(fù)制
原理:這是DNA復(fù)制過(guò)程的動(dòng)畫演示。你沒看錯(cuò),DNA復(fù)制過(guò)程,就是如此的繁復(fù)而精致,猶如精密機(jī)器的運(yùn)作。
DNA復(fù)制過(guò)程中,需要面對(duì)的最大問(wèn)題,就是新DNA鏈的合成方向問(wèn)題。DNA聚合酶,只能沿著磷酸核糖骨架5’端向3’端的方向來(lái)延伸新的DNA鏈,因此決定了兩條DNA新鏈中,只有一條先導(dǎo)鏈能夠連續(xù)的合成,而另一條后隨鏈則只能不連續(xù)的合成。
因此,生物體演化出一套復(fù)雜的分子機(jī)器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)分子機(jī)器由多個(gè)蛋白構(gòu)成。天藍(lán)色的解旋酶負(fù)責(zé)解開DNA雙鏈,先導(dǎo)鏈在DNA聚合酶(紫色)的作用下連續(xù)合成。而后隨鏈則首先結(jié)合引物酶(草綠色)合成RNA引物,隨后在復(fù)制因子C(RFC,藍(lán)綠色)幫助下結(jié)合DNA后隨鏈,將后隨鏈傳遞給另一側(cè)的DNA聚合酶,進(jìn)行后隨鏈的合成。后隨鏈之所以繞出一個(gè)大大的圈,就是來(lái)保證兩條新鏈能夠幾乎同等速度的合成。
花絮:除了DNA復(fù)制外,細(xì)胞內(nèi)大部分的生理活動(dòng),都是由諸多蛋白構(gòu)成的大型復(fù)合體,以“分子機(jī)器”的形式來(lái)進(jìn)行的。這樣可以大大提高生化過(guò)程的進(jìn)行效率。
答題時(shí)間:在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中,DNA的雙鏈發(fā)生了怎么樣的變化呢?
向日葵“轉(zhuǎn)頭”
原理:我們從小就聽說(shuō),向日葵喜歡追著太陽(yáng),不過(guò)事實(shí)上,讓向日葵“向陽(yáng)”的其實(shí)是一種總喜歡躲著陽(yáng)光的物質(zhì)。對(duì),它就是經(jīng)常出現(xiàn)在生物課本上的生長(zhǎng)素。陽(yáng)光的照射會(huì)使得生長(zhǎng)素向莖的背光側(cè)運(yùn)輸,而較高濃度的生長(zhǎng)素會(huì)刺激這一區(qū)域細(xì)胞的伸長(zhǎng),因此將向日葵的花推向太陽(yáng)一側(cè)。
不過(guò),這種情況只會(huì)發(fā)生在向日葵的生長(zhǎng)階段和開花初期。在動(dòng)圖中,我們看到的也是向日葵幼小花盤“搖動(dòng)找太陽(yáng)”的延時(shí)攝影。而當(dāng)向日葵花盤完全展開,莖不再伸長(zhǎng)時(shí),向日葵也就不再“向日”了。
花絮:生長(zhǎng)素是最早被發(fā)現(xiàn)和確定功能的植物激素。達(dá)爾文父子為生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
答題時(shí)間:除了生長(zhǎng)素以外,植物還存在哪些激素?還記得它們各自有什么作用嗎?
有絲分裂
原理:體內(nèi)正時(shí)刻經(jīng)歷著這樣的過(guò)程,這就是細(xì)胞的有絲分裂。這是人體,以及一切真核細(xì)胞最為普遍的分裂方式。
經(jīng)過(guò)層層的包裝壓縮,彌散在細(xì)胞核內(nèi)亂麻似的DNA長(zhǎng)鏈,被凝聚為可以觀察到的棒狀的染色體。而當(dāng)它們到達(dá)細(xì)胞中央時(shí),被熒光染色點(diǎn)亮的微管構(gòu)成的紡錘絲,將它均勻地分為兩份,并拉向細(xì)胞兩端,使得新形成的兩個(gè)細(xì)胞,具有了一模一樣的遺傳信息。圖中的細(xì)胞為豬腎上皮細(xì)胞(LLC-PK1 Line),用熒光蛋白分別標(biāo)記了微管蛋白(綠色)和染色體中的組蛋白(紅色)。
和有絲分裂類似,減數(shù)分裂也需要紡錘絲和微管的參與。只不過(guò)在減數(shù)分裂中,DNA只復(fù)制了一次而分裂發(fā)生了兩次,從而使最終的細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)減半,這樣就形成了有性生殖所需的配子。
大蚊幼蟲精母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂。
花絮:有絲分裂可能是生物學(xué)愛好者們最喜歡玩的一個(gè)梗了,在網(wǎng)上,你能找到用各種東西演示的奇怪“有絲分裂”,比如草莓:
甜甜圈:
或者是,呃,星之卡比……
我想這并不是合理的繁殖方式……
答題時(shí)間:請(qǐng)簡(jiǎn)述有絲分裂的各個(gè)時(shí)期名稱,并畫出不同時(shí)期內(nèi)DNA和染色體數(shù)量的變化曲線。
酵母出芽
原理:吹個(gè)大泡泡!這其實(shí)就是酵母在繁殖。作為結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的真菌,同時(shí)也是最為人所熟知的單細(xì)胞真核生物,酵母一直以來(lái)是人們研究真核細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程的重要對(duì)象。而它最為典型的繁殖方式,就是出芽生殖。
酵母的出芽生殖,可以看作一種特殊的細(xì)胞有絲分裂現(xiàn)象,在有絲分裂的后期,酵母細(xì)胞進(jìn)行了細(xì)胞質(zhì)不等的分裂,形成了一大一小兩個(gè)相連的細(xì)胞,小的即是“芽”。芽會(huì)連接在母體上一段時(shí)間,進(jìn)行一定的物質(zhì)交換,待進(jìn)一步長(zhǎng)大后,芽即從母體脫落,形成一個(gè)新的獨(dú)立的細(xì)胞。
酵母出芽的銅鑄模型,看起來(lái)還挺可愛的……
花絮:盡管出芽是酵母最為常見的繁殖方式,但作為真核細(xì)胞,酵母同樣可以進(jìn)行有性生殖。
答題時(shí)間:酵母菌與大腸桿菌在結(jié)構(gòu)和繁殖方式上有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?
“爆炸”細(xì)胞
原理:這是被放進(jìn)純水中的血細(xì)胞。水是生命之源,而純水,則可以成為細(xì)胞的“殺手”。
細(xì)胞表面的細(xì)胞膜,是一個(gè)精密的半透膜,它允許中性小分子如水的進(jìn)出,卻能阻礙大分子和帶電粒子,如蛋白質(zhì)、金屬離子等的自由移動(dòng)。
因此在純凈的水中,細(xì)胞外更高濃度的水分子,會(huì)大量的涌入細(xì)胞,來(lái)達(dá)到細(xì)胞膜兩側(cè)水分子濃度的平衡。然而水的涌入,使得細(xì)胞逐漸膨脹,失去原有形態(tài)成為球狀。而當(dāng)水繼續(xù)進(jìn)入細(xì)胞時(shí),薄薄的細(xì)胞膜承受不住這種膨脹,于是過(guò)飽的氣球一樣,啪的破裂了。
細(xì)胞們需要穩(wěn)定的生存環(huán)境,在人體內(nèi),也有很多機(jī)制來(lái)維持水、電解質(zhì)、pH值等因素的穩(wěn)定狀態(tài),這就是生物課本上的“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)”知識(shí)點(diǎn)啦。
反過(guò)來(lái),在高滲環(huán)境中,細(xì)胞就要失水了,還記得彌漫著洋蔥味的質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)嗎?
花絮:滲透壓和很多人體現(xiàn)象都有關(guān)系。比如說(shuō),當(dāng)腸道里有大量未被吸收的溶質(zhì)時(shí),滲透壓的差異會(huì)導(dǎo)致滲透性腹瀉;在炎癥反應(yīng)發(fā)生時(shí),血管通透性增加,一些蛋白質(zhì)進(jìn)入周圍的組織,讓組織中的膠體滲透壓升高,這樣一來(lái),水也跟著涌入,就讓組織腫了起來(lái)。
答題時(shí)間:為什么植物細(xì)胞泡在清水中不會(huì)漲破呢?
攀附藤蔓
原理:藤蔓植物的卷須,是如何攀附到遠(yuǎn)離它的竹竿、籬笆上的?植物們自有探索的辦法。
圖中展示的是旋花科植物的藤蔓。藤蔓植物的卷須在碰觸到攀緣物之前,會(huì)伸展著卷須,隨著莖的延伸,自發(fā)的進(jìn)行“轉(zhuǎn)圈”運(yùn)動(dòng),來(lái)搜尋周圍可能的攀緣物。而當(dāng)卷須一旦碰觸到攀緣物,那么這種接觸所引發(fā)的信號(hào),會(huì)促使生長(zhǎng)素被運(yùn)輸至接觸面的另一側(cè),使得卷須迅速卷曲,并最終攀附在攀緣物上。
花絮:植物們通過(guò)生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了攀附這樣的“慢運(yùn)動(dòng)”,而依靠水分的壓力,它們也能動(dòng)得更加迅速。含羞草葉片的“含羞”,捕蠅草捕蟲夾的關(guān)閉,都是依靠后者進(jìn)行的。
迅速閉合的捕蠅草。
答題時(shí)間:植物的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)物的運(yùn)動(dòng),有哪些不同點(diǎn)?
新生命的起點(diǎn)
原理:生命在母體中最初的樣子是什么樣?這里顯示的就是人類胚胎最早的發(fā)育階段。精子和卵子的接觸和融合,使得受精卵中出現(xiàn)了兩個(gè)細(xì)胞核——雄原核和雌原核,兩個(gè)原核融合后,快速的激發(fā)了受精卵的分裂。最初的兩次分裂,使得受精卵形成了四個(gè)大小幾乎一致的細(xì)胞,而第三次分裂,則不等的產(chǎn)生了四大、四小八個(gè)細(xì)胞——這最早決定了胚胎的方向。隨著分裂的繼續(xù)進(jìn)行,一顆受精卵分裂為了數(shù)百個(gè)細(xì)胞組成的空心細(xì)胞團(tuán),即囊胚。而囊胚的進(jìn)一步發(fā)育,則開啟了最早的組織分化。
花絮:在4細(xì)胞時(shí)期之前,如果人工將這幾個(gè)細(xì)胞彼此分離,那么每一個(gè)細(xì)胞還將能發(fā)育為一個(gè)完整的個(gè)體。這也是細(xì)胞全能性的一個(gè)表現(xiàn)。
答題時(shí)間:結(jié)合動(dòng)圖簡(jiǎn)述同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的異同。
鈉鉀泵
原理:很顯然,這并不是什么正經(jīng)科學(xué)圖片……不過(guò),這張用“Hotline Bling”MTV制作的魔性改圖倒是相當(dāng)有創(chuàng)意。
帶電粒子不能自由通過(guò)細(xì)胞膜,那維系生命的鉀鈉離子如何跨膜運(yùn)動(dòng)?別急,我們有各種離子通道和離子泵。鈉鉀泵就是最為常見的一種離子泵。鈉鉀泵能夠一次將三個(gè)鈉離子運(yùn)出細(xì)胞外,同時(shí)將兩個(gè)鉀離子運(yùn)入細(xì)胞內(nèi),從而維持細(xì)胞內(nèi)高鉀低鈉的狀態(tài)。當(dāng)然,這種運(yùn)輸過(guò)程并非無(wú)償——ATP就是搬運(yùn)粒子過(guò)程所必須支付的能量。這也是主動(dòng)運(yùn)輸最為重要的特征。
還是來(lái)個(gè)正經(jīng)點(diǎn)的示意圖吧
花絮:鈉鉀泵的存在,維持了細(xì)胞膜兩側(cè)鈉鉀離子濃度的差異,而這種濃度差,是細(xì)胞感受外界環(huán)境變化以及神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)等重要過(guò)程能夠發(fā)生的基礎(chǔ)。
答題時(shí)間:人體內(nèi)還有哪些過(guò)程是主動(dòng)運(yùn)輸?協(xié)助運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程又有哪些?
2021屆高考文化課(全日制文化課輔導(dǎo))
01
班型設(shè)置
1)VIP白金一對(duì)一精品班
2)VIP五人精品強(qiáng)化班
02
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貴陽(yáng)市勤淵培訓(xùn)學(xué)校上高考全日制文化課沖刺?
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- 3)學(xué)校教學(xué)校長(zhǎng)是西南大學(xué)博士,從教15年。
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- 6)5人精品小班,分層次教學(xué),個(gè)性化輔導(dǎo),拒絕喧囂浮華的大班。
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注:每班人數(shù)上限5人。
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一、相互作用 作用力與反作用力的特點(diǎn)是什么? ▼ 摩擦力的大小跟什么有關(guān)系? ▼ 兩個(gè)彈簧的彈力大小是否一樣? 若一樣,為什么? ▼ 自行車前后輪所受力的方向是什么? ▼ 物塊所受支持力和摩擦力的大小 是如何變化的? ▼ 兩個(gè)力合力的大小范圍是什么? ▼ 如果水平面光滑且無(wú)窮長(zhǎng) 小車將做何種運(yùn)動(dòng)? ▼ 突然拉動(dòng)小車, 小車上的物塊為什么向后傾倒, 突然停止, 為什么物塊又向前傾倒? ▼ 通過(guò)三幅動(dòng)圖我們能得出什么結(jié)論? ▼ 隨著托盤中沙子質(zhì)量增加, 物塊的加速度如何變化? ▼ 上下兩幅圖的加速度之比是多少? ▼ 還記得傳送帶模型是什么嗎? 記得二級(jí)結(jié)論嗎? ▼ 連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移都相等的直線運(yùn)動(dòng) 是勻速直線運(yùn)動(dòng), 這種說(shuō)法對(duì)么? ▼ 雨滴下落的實(shí)際情況是這樣的 ▼ 從下圖我們能得出什么結(jié)論? ▼ 仔細(xì)觀察動(dòng)圖,空中的物體 和落地的物體有什么特點(diǎn)? ▼ 槍口正對(duì)著猴子還是猴子的下方,上方? ▼ 近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度關(guān)系是什么? ▼ 這根長(zhǎng)桿上的各單擺的周期大小關(guān)系是? ▼ 四根彈簧的最大彈性勢(shì)能是否相同? ▼ 六兩小車的速度關(guān)系是? ▼ 圖中炮和炮彈的系統(tǒng)能量是否守恒 ▼ 彈性碰撞的結(jié)果表達(dá)式你還記得么? ▼ 人船模型的適用條件和結(jié)論還記得么? ▼ 根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)判斷兩個(gè)小時(shí) 是否是彈性碰撞? ▼ 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力、加速度、速度、勢(shì)能 和動(dòng)能隨位移是如何變化的? ▼ 單擺的周期與重力加速度的關(guān)系是? ▼ 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像 ▼ 單擺的振動(dòng)圖像 ▼ 單擺的勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化 ▼ 阻尼振蕩的周期是否變化? ▼ 最強(qiáng)大腦中的呂飛龍把玻璃杯吹破, 利用了什么物理學(xué)原理? ▼ 機(jī)械波傳播的是什么? 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和傳播周期的關(guān)系是? 各質(zhì)點(diǎn)的起振方向有什么共同點(diǎn)和不同點(diǎn)? ▼ 縱波的振動(dòng)方向和傳播方向 與橫波有何不同? ▼ 仔細(xì)觀察波的傳播與各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的特點(diǎn) ▼ 波的疊加原理是什么? ▼ 波發(fā)生明顯衍射的條件是什么? ▼ 變色噴泉 原理 :其實(shí)這就是經(jīng)典的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)氨氣噴泉:充滿氨氣的瓶子接觸水,氨氣迅速在水中溶解,瓶?jī)?nèi)氣壓降低,水倒吸進(jìn)瓶中形成噴泉,pH的變化又讓指示劑變色
只不過(guò),在這里水溶液中加入的指示劑不是酚酞,而是百里酚藍(lán),它從中性的黃色變成堿性的藍(lán)色
花絮 :氨氣噴泉其實(shí)還有更多玩法,比如說(shuō),讓它發(fā)光
下面展示的就是一個(gè)魯米諾氨氣噴泉:“噴泉”的倒吸依然由氨氣溶解引發(fā),但下方的兩條管子分別接上了堿性魯米諾溶液和氧化劑次氯酸鈉溶液,兩種溶液被吸進(jìn)瓶中混合引發(fā)反應(yīng),就讓噴泉發(fā)出了漂亮的藍(lán)光
錄制者:Declan Fleming,來(lái)自:rsc.org 危險(xiǎn) :較低
氨氣會(huì)有刺激性,不過(guò)不用我說(shuō)你大概也會(huì)躲著它的…… 焰色文字 錄制者:Royal Society Of Chemistry 原理 :各種堿金屬鹽的焰色反應(yīng),這里把它們做成了彩色的火焰文字
焰色反應(yīng)是識(shí)別金屬離子的一種方式,它體現(xiàn)了電子受激發(fā)躍遷并發(fā)出特定能量光子的過(guò)程
堿金屬一族的焰色反應(yīng)現(xiàn)象比較明顯,所以它們經(jīng)常出現(xiàn)在演示實(shí)驗(yàn)當(dāng)中
花絮 :理論上說(shuō),通過(guò)焰色反應(yīng)能鑒別的金屬鹽相當(dāng)不少,不過(guò)實(shí)際上并沒有那么容易:一些焰色反應(yīng)并不明顯,另一些顏色又比較容易混淆
不過(guò)我們有更準(zhǔn)確的檢測(cè)方法:原子吸收光譜與原子發(fā)射光譜分析
危險(xiǎn) :低
鋁熱反應(yīng) 錄制者 :The University of Minnesota, The Department of Chemistry 原理 :不必多說(shuō),這就是中學(xué)化學(xué)中感覺最炸裂、最讓人印象深刻的反應(yīng)了!鋁粉與氧化鐵粉末混合制成鋁熱劑,通過(guò)插在其中的鎂條引燃
鋁還原氧化鐵,反應(yīng)劇烈放熱,光芒耀眼、火花四濺,得到熔融的鐵單質(zhì)
其他一些金屬(例如錳)的氧化物同樣可以發(fā)生反應(yīng)
反應(yīng)式:2Al + Fe2O3→ Al2O3+ 2Fe 花絮 :除了焊接鐵軌、冶煉金屬等用途之外,鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的極高溫度也曾被用來(lái)制造武器
危險(xiǎn) :高
鋁熱反應(yīng)可以在局部產(chǎn)生幾千度的高溫,在沒有專業(yè)保護(hù)、沒有按規(guī)程操作時(shí),這會(huì)非常危險(xiǎn)
在網(wǎng)絡(luò)上,我們可以找到大量鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻,其中有的看起來(lái)簡(jiǎn)直帥到不行,讓人恨不得立刻親身體驗(yàn),但必須嚴(yán)肅指出的是,這些“酷炫”的視頻很多都沒有遵守安全原則
這真的很危險(xiǎn),請(qǐng)一定不要模仿! 消失無(wú)痕 錄制者: MEL Science 原理 :白色粉末歘地一下消失了!這不是升華,而是碳酸銨的熱分解
產(chǎn)物是氨氣、二氧化碳和水蒸氣,所以看起來(lái)就消失得了無(wú)痕跡了
當(dāng)然,如果你提鼻子一聞的話……碳酸銨遇熱相當(dāng)不穩(wěn)定,在60°C左右就可以分解
反應(yīng)式:(NH4)2CO3→ 2NH3↑+ CO2↑ + H2O↑ 花絮 :基于同樣的原理,碳酸氫銨也被作為一種食品膨松劑使用,不過(guò)如果使用不當(dāng)、沒有讓氨氣完全散去,它就會(huì)給食物留下糟糕的氣味…… 危險(xiǎn) :較低
氣球遇橘皮 錄制者 :Tom Kuntzleman 原理 :橘子或橙子皮里擠出的“汁液”破壞了氣球膜
這些汁液并不像果肉里的汁水,它的主要成分是一些親脂性、容易揮發(fā)的小分子,比如D-檸檬烯
這些揮發(fā)油成分可以看成極性弱的有機(jī)溶劑,而制作氣球的材料分子也有類似的性質(zhì),它們遇到這些有機(jī)溶劑時(shí)更容易溶解(或者說(shuō)溶脹),氣球膜就會(huì)破壞
而水作為一種極性強(qiáng)的溶劑不會(huì)破壞氣球膜,這就體現(xiàn)了我們?cè)诨瘜W(xué)課本上學(xué)到的“相似相溶”規(guī)律
花絮 :生活中可以找出很多“相似相溶”的例子,利用它也可以讓你的生活變得更美好,比如說(shuō),不好清除的油性筆筆跡和不干膠痕跡都可以用含有機(jī)溶劑的洗甲水擦掉哦~ 危險(xiǎn) :低,但是要注意避開眼睛
“炸蛋” 錄制者 :Royal Society Of Chemistry 原理 :這是一個(gè)真·“炸蛋”
雞蛋的兩頭都用釘子打出了小洞,掏空內(nèi)容物之后洗凈晾干,然后蓋住上面的小孔,并從下面的小孔向雞蛋殼里充入氫氣,然后再?gòu)纳厦纥c(diǎn)燃
在燃燒中,氫氣消耗并從上面的小孔逃逸出去,空氣從下面的小孔進(jìn)入,與剩余的氫氣混合,最終混合氣體發(fā)生爆炸
反應(yīng)式:2H2+ O2→ 2H2O 花絮 :用甲烷也可以得到類似的效果,不過(guò)如果是密度大的可燃?xì)怏w,得到的效果可能更像是之前介紹過(guò)的“瓶中火”
這個(gè)實(shí)驗(yàn)也提醒我們,可燃?xì)怏w的操作必須要謹(jǐn)慎進(jìn)行
瓶中的下沉火焰, 這種效果是用醇蒸汽之類密度較大的可燃?xì)怏w實(shí)現(xiàn)的
危險(xiǎn) :中高
作為化學(xué)課上的教學(xué)演示還是可以的,自己在家就別試了
碘鐘反應(yīng) 碘鐘反應(yīng)(Iodine clock reaction)是一種化學(xué)振蕩反應(yīng),其體現(xiàn)了化學(xué)動(dòng)力學(xué)的原理
它于1886年被瑞士化學(xué)家Hans Heinrich Landolt發(fā)現(xiàn)
在碘鐘反應(yīng)中,兩種(或三種)無(wú)色的液體被混合在一起,并在幾秒鐘后變成靛藍(lán)色
下面介紹其中一種碘鐘反應(yīng)的簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)過(guò)程
實(shí)驗(yàn)試劑: 29%過(guò)氧化氫溶液、丙二酸、硫酸錳、可溶性淀粉、碘酸鉀、1mol/L硫酸 實(shí)驗(yàn)步驟: (1)配制3.6mol/L過(guò)氧化氫溶液250mL (2)配制0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸錳、和0.03%淀粉的混合溶液250mL (3)配制0.2mol/L碘酸鉀和0.08mol/L硫酸的混合溶液250mL (4)用一個(gè)錐形瓶將三份溶液混合,混合后會(huì)看到反應(yīng)液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)紫色,幾秒后褪為無(wú)色,接著又稱琥珀色變逐漸加深,藍(lán)紫色又反復(fù)出現(xiàn),幾秒后又消失,這樣周而復(fù)始地呈周期性變化
反應(yīng)的化學(xué)方程式: CH2(COOH)2+4 H2O2==3CO2+ 6H2O 2KI+ H2O2+ H2SO4==I2+ 2H2O + K2SO4 熒光染料 在吸收紫外線或可見光后,能把短波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光波而反射出來(lái),呈閃亮的鮮艷色彩
例如,酸性曙紅、熒光黃、紅汞以及某些分散染料等
它們大多是含有苯環(huán)或雜環(huán)并帶有共軛雙鍵的化合物
應(yīng)用: 熒光染料常用于熒光染料產(chǎn)品的制備,以及增白洗衣粉中的增白劑,指示信號(hào)用的各種熒光路標(biāo)漆,熒光標(biāo)志服等
在科研上廣泛應(yīng)用于熒光免疫,熒光探針,細(xì)胞染色等
包括特異性的DNA染色,用于染色體分析、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡等相關(guān)研究
“狗吠”反應(yīng) “狗吠”反應(yīng)(barking dog reaction)是L.J.李比希發(fā)現(xiàn)的一種化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物是二硫化碳(CS2)溶液、一氧化二氮(N2O),輔助原料是水
實(shí)驗(yàn)步驟: (1)在帶活塞的試管中充入N2O氣體,在加入幾滴CS2溶液,迅速蓋上活塞 (2)震蕩搖勻,使N2O和CS2混合均勻 (3)打開活塞,用點(diǎn)火器在瓶口點(diǎn)燃?xì)怏w,或往試管中放入燃著的火柴 (4)氣體被點(diǎn)燃,發(fā)出明亮的火焰,并發(fā)出如狗吠的聲音
反應(yīng)原理: 當(dāng)一氧化氮或一氧化二氮與二硫化碳混合并點(diǎn)燃時(shí),燃燒波沿管向下傳播
上面的火焰燃燒時(shí)會(huì)壓縮下層的氣體,發(fā)出“狗吠”聲,燃燒的產(chǎn)物是N2、 CO 、CO2、SO2和單質(zhì)硫
反應(yīng)的化學(xué)方程式: 3 NO + CS2→ 3/2 N2+ CO + SO2+ 1/8 S8 4 NO + CS2→ 2 N2+ CO2+ SO2+ 1/8 S8 硼酸三甲酯的燃燒 硼酸三甲酯燃燒發(fā)出漂亮的綠色火焰 鈉與水反應(yīng) 鈉屬于堿金屬元素,鈉原子最外層只有一個(gè)電子,非常容易失去,所以顯示出非常強(qiáng)的金屬性,化學(xué)性質(zhì)非?;顫?
金屬鈉與水反應(yīng)是高中化學(xué)需要掌握的重要化學(xué)實(shí)驗(yàn)之一,金屬鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2Na+2H2O =2NaOH + H2 ↑ 反應(yīng)劇烈放熱,而鈉的熔點(diǎn)低,只有97℃,反應(yīng)放出的熱量能使金屬鈉和氫氣點(diǎn)燃,發(fā)生爆炸
所以一般老師或?qū)W生做此實(shí)驗(yàn)時(shí),取金屬鈉的量要小
“黃金雨” “黃金雨”實(shí)驗(yàn)其實(shí)是碘化鉛的沉淀實(shí)驗(yàn)
碘化鉛是亮黃色的粉末或者鱗片狀結(jié)晶,與黃金的顏色非常相似
碘化鉛的溶解度約為0.08g,溶解度較小,因此我們可以用可溶性的鉛鹽和碘化鉀反應(yīng)來(lái)制備碘化鉛,生成的碘化鉛沉淀亮黃色閃閃發(fā)光,就像在下“黃金”雨一般,非常漂亮
如用硝酸鉛與碘化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2KI+Pb(NO3)2==PbI2↓+2KNO3 丙酮手電筒 “丙酮手電筒”實(shí)驗(yàn)應(yīng)該為實(shí)驗(yàn)作者的實(shí)質(zhì)是丙酮的催化氧化實(shí)驗(yàn)
丙酮在銅做催化劑和氧氣的參與下,能使丙酮蒸汽氧化成乙醛和乙酸,反應(yīng)放熱,能使銅絲保持紅熱
反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 這里有個(gè)誤區(qū),高中化學(xué)里面認(rèn)為丙酮是不能催化氧化的
事實(shí)上化學(xué)反應(yīng)是多變的,不同的實(shí)驗(yàn)條件下,化學(xué)反應(yīng)會(huì)有所不同
下面我們來(lái)看一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程
(1)先準(zhǔn)備好一條銅絲,緊密得繞成銅絲圈 (2)在燒杯中倒入少量丙酮 (3)將銅絲在酒精燈或者其他燃燒器中加熱,使銅絲表面形成一層黑色的氧化銅膜,將銅絲圈伸入燒杯底部幾乎接近丙酮液體的表面 然后我們的就能觀察到銅絲發(fā)亮,原因是丙酮蒸汽在銅絲表面被氧化銅氧化,放出熱量,使銅絲發(fā)亮,由于局部丙酮蒸汽濃度的不同,銅絲表面出現(xiàn)亮暗不均一的現(xiàn)象,感覺像發(fā)亮的地方會(huì)移動(dòng)
化學(xué)熒光 熒光物質(zhì)中的電子吸收光的能量由低能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣軤顟B(tài),再回到低能狀態(tài)時(shí)釋放出的光
大多數(shù)情況下,發(fā)光波長(zhǎng)比吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng),能量更低
熒光屬于冷光,顏色為藍(lán)、綠、紅和黃色
由吸收光的能量來(lái)源分為:光致熒光、化學(xué)熒光、X射線熒光、激光熒光、生物發(fā)光等
視頻中的熒光屬于化學(xué)熒光,是由于化學(xué)反應(yīng)引起的熒光
我們實(shí)際生活中也有化學(xué)熒光的應(yīng)用,例如熒光棒
下面還有一些收集的各種有趣動(dòng)圖 大象牙膏 用雙氧水+碘化鉀+發(fā)泡劑制成
自己就可以做,雙氧水消毒用的,藥店應(yīng)該有賣的吧,碘化鉀用碘酒就可以,發(fā)泡劑用洗滌靈
金屬 銫 與水 看到貼吧里有個(gè)段子:老師同時(shí)問(wèn)中國(guó)孩子和外國(guó)孩子如何測(cè)量眼前這塊乒乓球大小的金屬銫的體積,中國(guó)孩子不會(huì)!外國(guó)孩子說(shuō)放在水里看體積變化!理科生呵呵一笑,而文科生們開始鼓掌
鍶加硫磺 外層紅色粉末是重鉻酸銨,它不穩(wěn)定,受熱分解可以產(chǎn)生大量暗綠色灰燼(三氧化二鉻)和明亮的紅色火焰 (NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4 H2O (g) 魔術(shù)沙 充滿魔力的疏水沙在水中的奇妙表現(xiàn) 當(dāng)可口可樂(lè)和氯粉混合之后 點(diǎn)燃裝滿酒精蒸汽的水桶的效果,很危險(xiǎn) 發(fā)光氨氧化,法證上用的
鉛筆芯通電之后的神奇反應(yīng) 橙色LED燈放進(jìn)液氮的反應(yīng) 當(dāng)液氮和1500個(gè)乒乓球混合,好壯觀! 用紙擠汞金屬 甘氨酸,硝酸鹽和硝酸鋇、硝酸鋯和氧化釔的硝酸鹽 干冰氣泡你需要把稀釋的肥皂水倒入干冰上,然后用布掛掉表面,之后就能看到這個(gè)現(xiàn)象了~原理是,干冰在水中會(huì)直接從固體變成氣體二氧化碳,隨之體積急速增大,當(dāng)肥皂水制造的氣泡Hold不住二氧化碳時(shí)就炸了 杯中是對(duì)硝基苯胺和濃硫酸的混合物,加熱后發(fā)生非常復(fù)雜的反應(yīng)——事實(shí)上,我們還不完全清楚反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程
最后得到的黑色泡沫物原子比例為C6H3N1.5S0.15O1.3,幾乎肯定是對(duì)硝基苯胺交聯(lián)后的多聚物
整個(gè)反應(yīng)有時(shí)被稱為“爆炸式聚合”
膨脹成這么大這么長(zhǎng)是反應(yīng)生成二氧化碳等氣體的功勞
這種液體是二乙基鋅
它是一種極易燃燒的有機(jī)鋅化合物,接觸氧氣便自燃
真正的二乙基鋅如此圖所示是藍(lán)色火焰,但是網(wǎng)上流傳最廣的視頻/動(dòng)圖來(lái)自2008年諾丁漢大學(xué),他們拍到了黃色的火焰——照他們自己的說(shuō)法,這是鈉污染所致
這是一個(gè)閃光燈泡,內(nèi)裝鋅絲和氧氣,通電即點(diǎn)燃,只能使用一次
外面包有一層塑料膜以防萬(wàn)一燈泡破碎
在現(xiàn)代電子閃光燈出現(xiàn)之前它是主要的閃光道具,抵達(dá)滿亮度所花時(shí)間更長(zhǎng),但燃燒時(shí)間也更長(zhǎng)
血液和過(guò)氧化氫,血液中有高效的過(guò)氧化氫酶,能夠催化過(guò)氧化氫分解為水和氧氣,大量氧氣形成泡沫效果
丙酮“溶解”泡沫塑料 原理: 淺淺一層丙酮并不能真的把整塊泡沫塑料“溶解”,實(shí)際上它只是溶解了聚苯乙烯的長(zhǎng)鏈,讓泡沫塑料里的大量空氣逃逸出去
但是,長(zhǎng)鏈交聯(lián)的地方丙酮無(wú)能為力,所以碗底部還會(huì)剩下殘存的聚苯乙烯
原理: 在加熱之后,試管中的氯酸鉀發(fā)生熱分解產(chǎn)生氧氣,試管中的氧氣和熱足以點(diǎn)燃小熊軟糖中的糖類等有機(jī)物
氧氣促進(jìn)燃燒,而燃燒產(chǎn)生的熱量又進(jìn)一步促進(jìn)氯酸鉀分解產(chǎn)生更多氧氣,因此就產(chǎn)生了劇烈的燃燒反應(yīng)
原理: 這是金屬鋰燃燒的景象,燃燒過(guò)程中固態(tài)的金屬鋰不斷熔化,并生成氧化鋰
鋰的焰色反應(yīng)為紅色,但當(dāng)劇烈燃燒時(shí)火焰呈現(xiàn)一種“亮銀色”的狀態(tài)
原理: 銅與濃硝酸反應(yīng),生成硝酸銅、二氧化氮和水,生成的氣體通入水中,隨著氣體生成停止并逐漸溶解,水倒吸進(jìn)入反應(yīng)瓶,最終形成淡藍(lán)色的硝酸銅溶液
Cu(s) + 4HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l) aq:水溶液 g:gas 氣體 l:liquid 液體 s:solid 固體 一開始出現(xiàn)的綠色與濃酸條件下銅離子與硝酸根的結(jié)合有關(guān),而在引入更多水之后,溶液就顯示為水合銅離子的藍(lán)色了
原理: 燃燒需要可燃物和氧氣接觸,狹窄的瓶口使得氧氣只能逐漸進(jìn)入,燃燒面逐漸下移
原理: 將除銹處理后的鐵棒放入硫酸銅溶液中,鐵單質(zhì)比銅更加活潑,置換出來(lái)的銅形成漂亮的松散沉淀
原理: 鋁是高度活潑的金屬,但是表面的氧化鋁層阻止了它和空氣中氧氣完全反應(yīng)
而汞會(huì)破壞這一保護(hù)層,使得鋁迅速“生銹”
氫氣遇到火,氫氣易燃易擴(kuò)散,在空氣中可以爆炸式燃燒
火柴燃燒的過(guò)程,看著是不是有點(diǎn)別扭 火+油 看完這個(gè)圖就知道著火的油鍋里為什么不讓用水撲了吧 膨脹反應(yīng)里最有名的一個(gè),外號(hào)法老之蛇
硫氰化汞受熱易分解,會(huì)因體積迅速膨脹,曲折生長(zhǎng)成蛇形
原理:硫氰化汞不溶于水,可由硝酸汞和硫氰化鉀溶液反應(yīng)制得,并以Fe3+作指示劑,當(dāng)溶液變成紅色時(shí),說(shuō)明Hg2+已完全沉淀,如果硫氰化鉀過(guò)量,硫氰化汞則會(huì)生成絡(luò)合物而溶解
硫氰化汞受熱易分解,且體積膨脹很大,曲曲折折生長(zhǎng)成蛇形
其化學(xué)反應(yīng)大致如下: 4Hg(SCN)2=4HgS + 2CS2+ 3(CN)2↑ + N2↑ 硫氰化汞燃燒產(chǎn)生劇毒物質(zhì),硫氰化汞本身也有毒
實(shí)驗(yàn)應(yīng)在室外或通風(fēng)櫥中進(jìn)行
人造雪是一種神奇的吸水樹脂,能把水變成一種白色蓬松的物質(zhì),看起來(lái)像真雪一樣
這種雪現(xiàn)常用在電影業(yè)及室內(nèi)裝飾上
這種人造雪就是一種聚合體的化學(xué)物質(zhì),聚合體的意思是長(zhǎng)鏈分子(poly的意思是很多,mer的意思是個(gè)體或分子
)人造雪利用它對(duì)水的滲透性(水分子滲透到其中)
當(dāng)水份子與聚合體接觸時(shí),從聚合體外部進(jìn)入內(nèi)部產(chǎn)生膨脹
聚合物鏈?zhǔn)蔷哂袕椥缘模荒苌扉L(zhǎng)到一定長(zhǎng)度后就不能再伸長(zhǎng)了
酒精燒杯 自制食鹽別樣鮮 原理: 金屬鈉被加熱后,放入充有氯氣的容器中,伴隨著夕陽(yáng)暮云遮一般的鈉特征黃光,氯化鈉便生成了
鈉在氯氣中燃燒,把電子轉(zhuǎn)給了氯,于是鈉變成了鈉離子,氯變成了氯離子,通過(guò)靜電力吸在一起
燃燒過(guò)后,容器中的濃煙就是氯化鈉顆粒: 在原視頻中,老爺爺甚至還現(xiàn)場(chǎng)掏出雞蛋,蘸著事先純化過(guò)的“自制食鹽”吃了起來(lái): 錄制者:UCBerkeley 且慢,煙為啥是棕色?原視頻中并沒有給出解釋,據(jù)我推測(cè),這種顏色可能是來(lái)自雜質(zhì),或者晶格缺陷產(chǎn)生的色心,另外劇烈燃燒產(chǎn)生的氯化鈉顆粒會(huì)比較細(xì)小,無(wú)色的晶體在粒徑大幅度減小時(shí),也可能產(chǎn)生不同于大塊晶體的顏色
花絮: 在人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)還沒有充分認(rèn)識(shí)之前,有一個(gè)理論認(rèn)為,鈉原子是帶有“小孔”的,氯原子是帶有“小鉤”的
所以鈉原子和氯原子化合,就是氯原子用小鉤鉤住了鈉原子的小孔
氯原子和氯原子因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)小鉤互相鉤住,所以可以形成Cl2;而小孔和小孔沒法連在一起,所以沒有Na2
現(xiàn)在看來(lái)也是一個(gè)神奇的腦洞…… 危險(xiǎn): 高
鈉很活潑,氯氣很毒,弄個(gè)鹽不用這么費(fèi)事吧…… 二氧化碳熄滅蠟燭 利用二氧化碳的密度比空氣大,不支持燃燒的性質(zhì)
金屬“鎵”其實(shí)在室溫下就會(huì)融化
鎵的熔點(diǎn)在29.78℃,所以放在手心上就會(huì)融化,它可以做成光學(xué)玻璃、合金、真空管等
干冰遇到水會(huì)冒出大泡泡! 因?yàn)楦杀A會(huì)直接從固體變成氣體,所以會(huì)冒出很多蒸氣
大家有沒有想到小時(shí)候?qū)W校園游會(huì)賣的“干冰汽水”? 白錫像變成老木材一樣的變成灰錫 溫度低于攝氏13度的時(shí)候,原本堅(jiān)硬的白錫會(huì)變成脆弱的灰錫
美劇《絕命毒師》里演的是真的 三碘化氮就像會(huì)爆炸的灰塵一樣 輕輕地用羽毛一碰就會(huì)爆炸喔
混合鋁和碘發(fā)生反應(yīng)就會(huì)變成“仙女棒”鞭炮
燃燒的鋼絲絨 將油墨投進(jìn)煤油后的變化 誰(shuí)說(shuō)水墨畫一定要用紙筆展現(xiàn)呢? DNA復(fù)制 原理: 這是DNA復(fù)制過(guò)程的動(dòng)畫演示
你沒看錯(cuò),DNA復(fù)制過(guò)程,就是如此的繁復(fù)而精致,猶如精密機(jī)器的運(yùn)作
DNA復(fù)制過(guò)程中,需要面對(duì)的最大問(wèn)題,就是新DNA鏈的合成方向問(wèn)題
DNA聚合酶,只能沿著磷酸核糖骨架5’端向3’端的方向來(lái)延伸新的DNA鏈,因此決定了兩條DNA新鏈中,只有一條先導(dǎo)鏈能夠連續(xù)的合成,而另一條后隨鏈則只能不連續(xù)的合成
因此,生物體演化出一套復(fù)雜的分子機(jī)器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題
這個(gè)分子機(jī)器由多個(gè)蛋白構(gòu)成
天藍(lán)色的解旋酶負(fù)責(zé)解開DNA雙鏈,先導(dǎo)鏈在DNA聚合酶(紫色)的作用下連續(xù)合成
而后隨鏈則首先結(jié)合引物酶(草綠色)合成RNA引物,隨后在復(fù)制因子C(RFC,藍(lán)綠色)幫助下結(jié)合DNA后隨鏈,將后隨鏈傳遞給另一側(cè)的DNA聚合酶,進(jìn)行后隨鏈的合成
后隨鏈之所以繞出一個(gè)大大的圈,就是來(lái)保證兩條新鏈能夠幾乎同等速度的合成
花絮: 除了DNA復(fù)制外,細(xì)胞內(nèi)大部分的生理活動(dòng),都是由諸多蛋白構(gòu)成的大型復(fù)合體,以“分子機(jī)器”的形式來(lái)進(jìn)行的
這樣可以大大提高生化過(guò)程的進(jìn)行效率
答題時(shí)間: 在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中,DNA的雙鏈發(fā)生了怎么樣的變化呢? 向日葵“轉(zhuǎn)頭” 原理: 我們從小就聽說(shuō),向日葵喜歡追著太陽(yáng),不過(guò)事實(shí)上,讓向日葵“向陽(yáng)”的其實(shí)是一種總喜歡躲著陽(yáng)光的物質(zhì)
對(duì),它就是經(jīng)常出現(xiàn)在生物課本上的生長(zhǎng)素
陽(yáng)光的照射會(huì)使得生長(zhǎng)素向莖的背光側(cè)運(yùn)輸,而較高濃度的生長(zhǎng)素會(huì)刺激這一區(qū)域細(xì)胞的伸長(zhǎng),因此將向日葵的花推向太陽(yáng)一側(cè)
不過(guò),這種情況只會(huì)發(fā)生在向日葵的生長(zhǎng)階段和開花初期
在動(dòng)圖中,我們看到的也是向日葵幼小花盤“搖動(dòng)找太陽(yáng)”的延時(shí)攝影
而當(dāng)向日葵花盤完全展開,莖不再伸長(zhǎng)時(shí),向日葵也就不再“向日”了
花絮: 生長(zhǎng)素是最早被發(fā)現(xiàn)和確定功能的植物激素
達(dá)爾文父子為生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
答題時(shí)間: 除了生長(zhǎng)素以外,植物還存在哪些激素?還記得它們各自有什么作用嗎? 有絲分裂 原理: 體內(nèi)正時(shí)刻經(jīng)歷著這樣的過(guò)程,這就是細(xì)胞的有絲分裂
這是人體,以及一切真核細(xì)胞最為普遍的分裂方式
經(jīng)過(guò)層層的包裝壓縮,彌散在細(xì)胞核內(nèi)亂麻似的DNA長(zhǎng)鏈,被凝聚為可以觀察到的棒狀的染色體
而當(dāng)它們到達(dá)細(xì)胞中央時(shí),被熒光染色點(diǎn)亮的微管構(gòu)成的紡錘絲,將它均勻地分為兩份,并拉向細(xì)胞兩端,使得新形成的兩個(gè)細(xì)胞,具有了一模一樣的遺傳信息
圖中的細(xì)胞為豬腎上皮細(xì)胞(LLC-PK1 Line),用熒光蛋白分別標(biāo)記了微管蛋白(綠色)和染色體中的組蛋白(紅色)
和有絲分裂類似,減數(shù)分裂也需要紡錘絲和微管的參與
只不過(guò)在減數(shù)分裂中,DNA只復(fù)制了一次而分裂發(fā)生了兩次,從而使最終的細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)減半,這樣就形成了有性生殖所需的配子
大蚊幼蟲精母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂
花絮: 有絲分裂可能是生物學(xué)愛好者們最喜歡玩的一個(gè)梗了,在網(wǎng)上,你能找到用各種東西演示的奇怪“有絲分裂”,比如草莓: 甜甜圈: 或者是,呃,星之卡比…… 我想這并不是合理的繁殖方式…… 答題時(shí)間: 請(qǐng)簡(jiǎn)述有絲分裂的各個(gè)時(shí)期名稱,并畫出不同時(shí)期內(nèi)DNA和染色體數(shù)量的變化曲線
酵母出芽 原理: 吹個(gè)大泡泡!這其實(shí)就是酵母在繁殖
作為結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的真菌,同時(shí)也是最為人所熟知的單細(xì)胞真核生物,酵母一直以來(lái)是人們研究真核細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程的重要對(duì)象
而它最為典型的繁殖方式,就是出芽生殖
酵母的出芽生殖,可以看作一種特殊的細(xì)胞有絲分裂現(xiàn)象,在有絲分裂的后期,酵母細(xì)胞進(jìn)行了細(xì)胞質(zhì)不等的分裂,形成了一大一小兩個(gè)相連的細(xì)胞,小的即是“芽”
芽會(huì)連接在母體上一段時(shí)間,進(jìn)行一定的物質(zhì)交換,待進(jìn)一步長(zhǎng)大后,芽即從母體脫落,形成一個(gè)新的獨(dú)立的細(xì)胞
酵母出芽的銅鑄模型,看起來(lái)還挺可愛的…… 花絮: 盡管出芽是酵母最為常見的繁殖方式,但作為真核細(xì)胞,酵母同樣可以進(jìn)行有性生殖
答題時(shí)間: 酵母菌與大腸桿菌在結(jié)構(gòu)和繁殖方式上有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)? “爆炸”細(xì)胞 原理: 這是被放進(jìn)純水中的血細(xì)胞
水是生命之源,而純水,則可以成為細(xì)胞的“殺手”
細(xì)胞表面的細(xì)胞膜,是一個(gè)精密的半透膜,它允許中性小分子如水的進(jìn)出,卻能阻礙大分子和帶電粒子,如蛋白質(zhì)、金屬離子等的自由移動(dòng)
因此在純凈的水中,細(xì)胞外更高濃度的水分子,會(huì)大量的涌入細(xì)胞,來(lái)達(dá)到細(xì)胞膜兩側(cè)水分子濃度的平衡
然而水的涌入,使得細(xì)胞逐漸膨脹,失去原有形態(tài)成為球狀
而當(dāng)水繼續(xù)進(jìn)入細(xì)胞時(shí),薄薄的細(xì)胞膜承受不住這種膨脹,于是過(guò)飽的氣球一樣,啪的破裂了
細(xì)胞們需要穩(wěn)定的生存環(huán)境,在人體內(nèi),也有很多機(jī)制來(lái)維持水、電解質(zhì)、pH值等因素的穩(wěn)定狀態(tài), 這就是生物課本上的“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)”知識(shí)點(diǎn)啦
反過(guò)來(lái),在高滲環(huán)境中,細(xì)胞就要失水了,還記得彌漫著洋蔥味的質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)嗎? 花絮: 滲透壓和很多人體現(xiàn)象都有關(guān)系
比如說(shuō),當(dāng)腸道里有大量未被吸收的溶質(zhì)時(shí),滲透壓的差異會(huì)導(dǎo)致滲透性腹瀉;在炎癥反應(yīng)發(fā)生時(shí),血管通透性增加,一些蛋白質(zhì)進(jìn)入周圍的組織,讓組織中的膠體滲透壓升高,這樣一來(lái),水也跟著涌入,就讓組織腫了起來(lái)
答題時(shí)間: 為什么植物細(xì)胞泡在清水中不會(huì)漲破呢? 攀附藤蔓 原理: 藤蔓植物的卷須,是如何攀附到遠(yuǎn)離它的竹竿、籬笆上的?植物們自有探索的辦法
圖中展示的是旋花科植物的藤蔓
藤蔓植物的卷須在碰觸到攀緣物之前,會(huì)伸展著卷須,隨著莖的延伸,自發(fā)的進(jìn)行“轉(zhuǎn)圈”運(yùn)動(dòng),來(lái)搜尋周圍可能的攀緣物
而當(dāng)卷須一旦碰觸到攀緣物,那么這種接觸所引發(fā)的信號(hào),會(huì)促使生長(zhǎng)素被運(yùn)輸至接觸面的另一側(cè),使得卷須迅速卷曲,并最終攀附在攀緣物上
花絮: 植物們通過(guò)生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了攀附這樣的“慢運(yùn)動(dòng)”,而依靠水分的壓力,它們也能動(dòng)得更加迅速
含羞草葉片的“含羞”,捕蠅草捕蟲夾的關(guān)閉,都是依靠后者進(jìn)行的
迅速閉合的捕蠅草
答題時(shí)間: 植物的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)物的運(yùn)動(dòng),有哪些不同點(diǎn)? 新生命的起點(diǎn) 原理: 生命在母體中最初的樣子是什么樣?這里顯示的就是人類胚胎最早的發(fā)育階段
精子和卵子的接觸和融合,使得受精卵中出現(xiàn)了兩個(gè)細(xì)胞核——雄原核和雌原核,兩個(gè)原核融合后,快速的激發(fā)了受精卵的分裂
最初的兩次分裂,使得受精卵形成了四個(gè)大小幾乎一致的細(xì)胞,而第三次分裂,則不等的產(chǎn)生了四大、四小八個(gè)細(xì)胞——這最早決定了胚胎的方向
隨著分裂的繼續(xù)進(jìn)行,一顆受精卵分裂為了數(shù)百個(gè)細(xì)胞組成的空心細(xì)胞團(tuán),即囊胚
而囊胚的進(jìn)一步發(fā)育,則開啟了最早的組織分化
花絮: 在4細(xì)胞時(shí)期之前,如果人工將這幾個(gè)細(xì)胞彼此分離,那么每一個(gè)細(xì)胞還將能發(fā)育為一個(gè)完整的個(gè)體
這也是細(xì)胞全能性的一個(gè)表現(xiàn)
答題時(shí)間: 結(jié)合動(dòng)圖簡(jiǎn)述同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的異同
鈉鉀泵 原理: 很顯然,這并不是什么正經(jīng)科學(xué)圖片……不過(guò),這張用“Hotline Bling”MTV制作的魔性改圖倒是相當(dāng)有創(chuàng)意
帶電粒子不能自由通過(guò)細(xì)胞膜,那維系生命的鉀鈉離子如何跨膜運(yùn)動(dòng)?別急,我們有各種離子通道和離子泵
鈉鉀泵就是最為常見的一種離子泵
鈉鉀泵能夠一次將三個(gè)鈉離子運(yùn)出細(xì)胞外,同時(shí)將兩個(gè)鉀離子運(yùn)入細(xì)胞內(nèi),從而維持細(xì)胞內(nèi)高鉀低鈉的狀態(tài)
當(dāng)然,這種運(yùn)輸過(guò)程并非無(wú)償——ATP就是搬運(yùn)粒子過(guò)程所必須支付的能量
這也是主動(dòng)運(yùn)輸最為重要的特征
還是來(lái)個(gè)正經(jīng)點(diǎn)的示意圖吧 花絮: 鈉鉀泵的存在,維持了細(xì)胞膜兩側(cè)鈉鉀離子濃度的差異,而這種濃度差,是細(xì)胞感受外界環(huán)境變化以及神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)等重要過(guò)程能夠發(fā)生的基礎(chǔ)
答題時(shí)間: 人體內(nèi)還有哪些過(guò)程是主動(dòng)運(yùn)輸?協(xié)助運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程又有哪些? 2021屆高考文化課(全日制文化課輔導(dǎo)) 01 班型設(shè)置 1)VIP白金一對(duì)一精品班 2)VIP五人精品強(qiáng)化班 02 為什么選擇我們,我們的優(yōu)勢(shì)? 正規(guī)高考復(fù)讀、高三全托、藝術(shù)生文化課輔導(dǎo)學(xué)校,資質(zhì)齊全,老牌名校
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