一系列堪比藝術大片的彩虹實驗,在家就能DIY,有視頻有圖文

假期來襲,孩子們除了做作業,在家有啥有意義的事情可以做呢?

讓孩子接觸科學遊戲就特別有意思啦,既能滿足他們那個充滿十萬個為什麼的小腦袋的好奇,又幫助他們了解身處世界背後的規律。所以今天就給大家推薦幾個接地氣的科學遊戲,文中有中文圖文介紹,也可以直接拉到文末看視頻(英文)噢

彩虹是一種神奇的自然現象,往往出現在雨後的天空。彩虹絢爛浪漫,但又十分短暫。彩虹可遇不可求,今天Handy Kid和大家一起製造各種繽紛的「彩虹」。

高顏值高趣味的科學小實驗,不容錯過!

1 | 彩虹冰山

動畫《冰雪奇緣》上映之後,全世界的小女孩都會幻想自己成為艾莎公主。她那瞬間結冰的能力實在是太贊了。現在自己在家就可以來試試這種超能力了,你看酷不酷!▼

準備材料:

1、若干瓶水(空瓶加自來水)

2、若干種顏色的食用色素

3、若干冰塊

4、一個托盤

往水瓶里加入食用色素,五顏六色的更好看。要搖晃均勻噢。▲

把這些水放到冰箱裡面靜置30分鐘,讓水接近零度。同時準備好冰塊(提前放到冰箱裡面冰一晚即可。)▲

把冰塊鋪在托盤底部,把冰好的水直接淋到冰塊上。▲

實驗過程中還可以先淋一層,換一種顏色再淋一層。一座冰山就會出現多種顏色。▲

物理學知識:水通常在零度左右結冰,但是純水缺乏雜質,無法附著凝結成冰。這時如果藉由震動造成分子碰撞,或者直接淋在冰上,就會有瞬間結冰的炫酷效果。

不加入色素也會瞬間結冰,就是視覺效果沒有那麼驚艷。

2 | 彩虹塔參考步驟

小朋友聽過雞尾酒么?就是用兩種或兩種以上的酒和果汁、香料等混合而成,會呈現出不同的顏色,非常漂亮。我們做一杯類似雞尾酒的彩虹塔吧。▼

準備材料:

1、若干杯子、一個小花瓶(選擇透明容器便於觀察顏色)

2、白糖

3、若干食用色素

4、滴管、勺子

杯子排成一排,依次往裡面加白糖,第一杯不加,第二杯一勺,第三杯兩勺……以此類推。▲

往杯子里加入等量的溫水,用勺子攪拌直到白糖完全溶解。(溫水可以加速溶解)▲

加入不同顏色的食用色素,攪拌均勻。▲

依次把有色液體加入小花瓶,加糖多的放在下層,加糖少的放上層。▲

最後會形成漂亮的分層。▲

物理學小知識:把不同分量的糖分別融入等量水裡,水的密度會變得不一樣。密度大的液體往下沉,密度小的液體會往上浮。除了糖水外,可以嘗試更多種類的溶液和溶質噢。

3 | 流動的彩虹

彩色巧克力糖溶解變彩虹。▼

準備材料:

1、彩色糖果一包

2、盤子

3、水

沿著盤子的邊緣,把糖果鋪成一個圈。▲

往圓圈中間加水。▲

糖果像是會變魔法一樣,色素塊溶解開來,一直流向中心,形成漂亮的彩虹啦。▲

實驗的原理:彩虹糖中部分水溶性色素遇水溶解,所以出現了彩虹樣的色塊,隨機產生了密度梯度導致的對流。即糖果的附近,水會形成比較高濃度的糖水溶液,然後這些高密度的水向外擴散。

4 | 閃耀的彩虹

彩虹的成因是由於太陽光是由七種不同顏色的可見光組成的,而水對不同顏色的光的折射程度不同,當陽光與懸浮在空氣中的小水珠成一定角度時,就會出現各種顏色的光在小水珠的折射下按一定的規律排列,即出現彩虹現象。

彩虹有一種特殊的魅力,不管是大人還是小孩都會為它著迷。▼

準備材料:

1、空白CD

2、白紙

3、電筒(或者手機電筒)

4、筆、剪刀

把CD覆蓋在白紙上,沿著輪廓畫幾個圓,剪出來。把圓對摺兩次,讓娃任意剪出圖案。▲

剪出的圖案覆蓋在CD上,打開電筒照到CD上。▲

讓孩子們尖叫的彩虹光斑就出現了。換不同的剪紙,光斑還會不一樣。▲

實驗原理:光有類似水波的性質。CD光碟由於刻了一道道的數據,形成了光柵,當有光照射時會發生光的干涉,即出現我們看到的「彩虹」。

5 | 彩虹雨

準備材料:

1、若干杯子

2、剃鬚泡沫

3、若干食用色素

4、滴管

5、水

讓娃往裝有水的杯子的加入食用色素,攪拌均勻。▲

往大杯子里熱水水,讓娃噴一層剃鬚泡沫,做出一團雲。▲

用滴管吸取有色液體滴到泡沫上,彩虹雨就會在杯子里落下了。▲

這可能看起來像一杯美味的飲料,但它不是飲品,所以請確保告訴孩子這是不能喝的!

本次實驗與密度有關,因為刮鬍泡沫由大量小氣泡組成,密度低於水,所以是浮在上面的,跟木頭密度小於水浮在水面上是一個原理。

滴入色素後,色素迅速滲過泡沫到達水面,色素的密度比水大,所以當色素到水面時,就能以較快地速度向密度更低的水中擴散,形成「彩虹雨滴」的現象。

生活中我們也可以看到由於密度差形成的有趣現象,比如喝湯的時候我們可以看到湯上漂浮一層油,這就是因為油的密度比水小,所以能夠浮在水面。

這個實驗和下雨的效果很接近,趁機給娃科普一下下雨是怎麼一回事。

6 | 彩虹傳遞

準備材料:

1、七個杯子

2、若干食用色素

3、布條(濕巾)

4、水

杯子排成一排,間隔放入紅色、藍色、黃色、紅色色素(中間有三個杯子是空的),加水混合。▲

相鄰的兩個杯子放入布條/濕巾連接起來。▲

靜置一段時間,每個杯子都會出現一樣多的水,並且形成一條彩虹。▲

這個實驗涉及三原色怎麼調出其它的顏色。比如紅加藍是紫色,藍加黃是綠色,黃加紅是橘色等。

7 | 彩虹火山

準備材料:

1、若干杯子

2、若干種顏色食用色素

3、白醋、蘇打粉

把醋倒入杯子,加入不同顏色的食用色素。▲

讓娃往混合溶液裡面,加入蘇打粉,火山就開始表演了。▲

其實這個就是化學裡的酸鹼中和的實驗。有了這些印象,至少娃不會覺得化學就是一堆符號。

8 | 彩虹火焰

這是一個超級圈粉的實驗,話不多說,直接上圖。▼

準備材料:

1、硼酸、碳酸鈣、碳酸鋇、氯化鉀、硝酸鍶、碳酸鋰粉劑

2、甲醇

3、火柴、滴管

把這些粉劑一字排開。▲

吸取少量甲醇點到這些粉劑上。▲

點火。▲

彩虹色的煙火就出現了。▲

這個實驗和放煙花很像,都是焰色反應。就是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中燃燒時,火焰會呈現不同的顏色。燃燒的過程非常壯觀。

9 | 結晶彩虹

準備材料:

1、硼砂粉末,清水,碗,勺子

2、毛根條,剪刀

取來顏色各異的毛根條,按彩虹色依次排好,並將其彎曲成半圓形,末端纏繞在一起。▲

將毛根條束架在瓷碗邊緣,調整形狀和高度,使其不碰到碗壁或碗底。▲

將開水煮沸,加入瓷碗中。向碗中加入硼砂粉末,直到溶液達到飽和狀態。▲

把乾燥的毛根條束浸入硼砂溶液中。靜置24小時。▲

大約半天時間後,毛根條表面便開始零星地出現了幾顆微小的結晶體。隨著時間的推移,結晶體越來越大。原本柔軟的毛根條被硼砂牢牢「凍」住,變得酥脆堅硬。最終,其表面凝結了大量固體,成為了一條條美麗的冰晶。

原理解析:飽和溶液的晶體析出反應。

同款實驗還有水晶貝殼的製作,可以直接點擊下面鏈接看往期文章。

黃淺:練「晶」術士——水晶貝殼養成+高顏值手作zhuanlan.zhihu.com圖標

水晶貝殼▲

實驗視頻集錦

圖文沒看過癮?那就跟著視頻做做吧~

https://www.zhihu.com/video/943566034414882816

溫馨提示:

實驗材料有一定的危險性。一定要做好防護措施。低齡兒童禁止操作。以上的實驗,操作不同,呈現的效果也會有差異,甚至會失敗。

不過我們鼓勵孩子做實驗,原本就不是期待他們做出什麼精確的答案,只是希望讓他們保持對世界的好奇。有了好奇,才會去探索,才會創造出更多可能。

實驗遊戲創意及視頻ref:

10 Easy Rainbow Science Activities For Pre K – 3rd Graders

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