水面上升之谜

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  八年级下册英语《Keep the CandleBurning》一文中,是通过蜡烛燃烧的小实验,证明氧气占空气体积的1/5。而和英语课本的讲解不同,化学课本是通过红磷燃烧来证明的——红磷燃烧消耗氧气,生成固态的五氧化二磷,瓶内压强减小,外界大气压使瓶内水面上升。而蜡烛燃烧生成的是气态的二氧化碳和水蒸气,瓶内压强能减小吗?水面能上升吗?我很疑惑,同学们也都很纳闷儿。会不会是英语课本弄错了呢?还是另有奥妙在其中?为了解开这水面上升之谜,我决定自己动手做实验一探究竟。
  先找实验器材:大的罐头瓶1个、约1厘米深度的瓷盘1个、火柴1盒、蜡烛1支。由于没有现成的烛台,所以我只能将蜡烛用蜡烛油固定在瓷盘上,然后往盘中加适量水。点燃蜡烛,燃烧两三分钟后,将大罐头瓶倒扣在蜡烛上。蜡烛燃烧大约半分钟后,熄灭了。蜡烛燃烧时,罐头瓶中的水面并没有明显的上升。熄灭后,大约过了几秒钟,可以观察到水面开始很快、很明显地上升。当上升到快接近罐头瓶容积1/5的时候,停止上升。
  水面真的上升了!看来,英语课本并没有弄错。可是,即使燃烧生成的水蒸气很快液化,可二氧化碳是气体,水面怎么也能上升呢?而且上升的高度也是将近罐头瓶容积的1/5。这是为什么呢?
  看着上升的水面,我陷入了沉思。二氧化碳不可能液化,而压强要减小,只能是二氧化碳消失了。瓶内只有水,二氧化碳是不是溶于水了?这个念头一闪,我好像就要揭开谜底了。
  那么,怎么证明二氧化碳溶于水呢?物理课刚刚学习了大气压强。根据大气压强的知识,如果二氧化碳溶于水的话,容器内压强会减少,如果容器可以变形,那么应该在大气压的作用下瘪进去。什么容器可以变形呢?玻璃集气瓶肯定不行,矿泉水瓶能不能行呢?我决定试一试。
  第二天,带着一个350毫升的纯净水空塑料瓶,我找到实验老师,跟老师讲了我的疑问。老师很高兴地帮我制取了一瓶二氧化碳,然后我向瓶中加入大约20毫升水,盖上盖子,摇晃一阵后把瓶放在桌面上,按捺住兴奋和激动,等待瓶子瘪进去。可5分钟过去了,瓶子并没有明显的变化。难道我的猜想是错误的?难以掩饰的失望,让我不再兴奋。老师鼓励我说,是不是水加得不够呢?再试一次!
  老师又帮我制取了一瓶二氧化碳。这次,我加了大约小半瓶水,然后马上盖上瓶盖,一阵摇晃。哈!成功了!瓶子很快就瘪了进去!这个实验完全可以说明二氧化碳确实是溶于水的!
  英语课上,我给老师和同学们做了这两个小实验,解开了大家的谜底。看着大家欣赏的眼神,我的心中充满了成就感。
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