让“小火山”沸腾得更久 ——影响“小火山”沸腾时间因素的探究

韬

一、研究原因

说起火山，人们常常怀着敬畏之心，然而，直到现在，人们也没有停止对火山的探索。一次偶然，我不小心将白醋倒进了苏打水中，混合在一起的两种液体居然产生了类似火山爆发似的冒泡，令我惊讶万分。上网调查后，发现，除了白醋，柠檬酸这种酸性物体与小苏打也能产生类似的效果。所以，我想通过实验来探究一下，“小火山”沸腾时间与那些因素有关，怎样才能让“小火山”沸腾得更久。

二、研究过程
（一） 实验准备
1.实验器材
护目镜，量杯（200ml），小苏打一瓶，柠檬酸一瓶，搅拌棒，量勺，计时器，水，纸，笔。

2.对照组的设定
以下每个小组实验都有一个对照组，先倒入100ml水，再各取一勺小苏打与柠檬酸。
3.“小火山”最长冒泡时间
在实验中发现，100ml水，3平勺小苏打与3平勺柠檬酸，记录冒泡时间最长为37.59秒。

实验一、小苏打数量对持续冒泡时间的影响

实验目的：研究小苏打数量对持续冒泡时间的影响
实验步骤：
（1）根据表1的方法，在其他材料不变的情况下，再加入一勺或三勺小苏打，与一平勺小柠檬酸混合。
（2）进行缓慢持续地搅拌，并计时
（3）在混合液体停止冒泡时结束计时
（4）为取得相对精确的射程数据，每种做3次，取平均值
3.实验结果：
实验结果见表2。 结果分析：小苏打数量较多的一杯的冒泡时间明显比小苏打数量较少的一杯的冒泡时间要长，平均长8.92秒。小苏打数量较多，则冒泡时间较长。

实验二、柠檬酸数量对持续冒泡时间的影响

1.实验目的：研究柠檬酸数量对持续冒泡时间的影响
2.实验步骤：
（1）根据表1的方法，在其他材料不变的情况下，再加入一勺或三勺柠檬酸，与一平勺小苏打混合。
（2）进行缓慢持续地搅拌，并计时
（3）在混合液体停止冒泡时结束计时
（4）为取得相对精确的射程数据，每种做3次，取平均值
3.实验结果：
实验结果见表3。
结果分析：柠檬酸数量较多的一杯的冒泡时间明显比柠檬酸数量较少的一杯的冒泡时间要长，平均长8.35秒。柠檬酸数量较多，则冒泡时间较长。

实验三、水量对持续冒泡时间的影响

1.实验目的：研究水量对持续冒泡时间的影响
2.实验步骤：
（1）根据表1的方法，在其他材料不变的情况下，再加入一勺或三勺柠檬酸，与一平勺小苏打混合。
（2）进行缓慢持续地搅拌，并计时
（3）在混合液体停止冒泡时结束计时
（4）为取得相对精确的射程数据，每种做3次，取平均值
3.实验结果：
实验结果见表4
结果分析：水量较多的一杯的冒泡时间比水量较少的一杯的冒泡时间稍微短一点，平均短1.15秒。水量较多，冒泡时间反而较短。

实验四、“小火山”冒泡时间的最优方案

1.实验目的：研究“小火山”冒泡时间的最优方案
2.实验步骤：
（1）根据表1的方法，在其他材料不变的情况下，再加入三平勺柠檬酸与三平勺小苏打，混合。
（2）进行缓慢持续地搅拌，并计时
（3）在混合液体停止冒泡时结束计时
（4）为取得相对精确的射程数据，每种做3次，取平均值
3.实验结果：
实验结果见表5

结果分析：水量为100ml，分别加入3勺苏打与柠檬酸，持续冒泡时间最长。这说明在一定水量时，苏打与柠檬酸占比越高，那么持续冒泡时间也就越长。 三、研究结论
1. 小苏打数量较多，则冒泡时间较长。
2. 柠檬酸数量较多，则冒泡时间较长。
3. 水量较多，冒泡时间反而较短。
4. 在一定水量时，苏打与柠檬酸占比越高，那么持续冒泡时间也就越长。
四、进一步研究
关于这个课题我还想继续研究以下几个问题：
1.如果将柠檬酸换成醋、柠檬汁，会对实验数据造成怎样的影响。
2.实验中，柠檬酸与小苏打成怎样的配比才能让冒泡时间更久。
3.我们在实验中之加入了柠檬酸与小苏打，如果加入糖、盐等颗粒会有什么不同呢？

五、收获与体会
通过这次实验探究，我收获了许多。这个实验探索了小苏打与柠檬酸混合产生气泡的奥秘，使我了解了小苏打数量、柠檬酸数量、水量对持续冒泡时间的影响，也懂得了一些化学的知识。在实验中有时因为小苏打或柠檬酸取量没取好而导致数据不准确，我只好不断调整，直到获取有用的数据为止。有时因水泼出来，影响了实验结果，我立即重新再做一遍。总之，在实验过程中的小意外层出不穷，但我没有气馁，也没放弃。
对于这次实验，我觉得不足的是，由于种种条件限制，我并未得出怎样才能让持续冒泡持续时间最久，所以我还没能做出最完美的“小火山”。尽管如此，我相信我的实验探索是有意义的。我做的“小火山”比以往的喷发得更久，我也得出一些有一定价值的实验结论。
这次实验更让我感受到了科学领域的无边无际，充满神奇！小小的实验中竟藏着这么多的知识，让我知道科学不仅无处不在，并且奥秘无穷。就等着我们这些小小的科学迷一起去探索。
六、实验过程照片