科学部落格：关于纸的系列实验

Nan

实验

纸巾

下图

观察

吸水

透光度

冰箱

水后

吸水性

装置

前言：

日常生活中我们每天都离不开各式各样的纸，课本是纸做的，上厕所要用厕纸，妈妈烧菜要用厨房吸油纸……各种纸的质地不同，用途不同，却也有很多共性，让我们通过一些小实验来共同探索一下纸的奥秘吧！

🍒实验一：

实验名称：观察纸遇到油和水后透光度的变化

研究者及合作者：Sam和妈妈

实验日期：2020年7月19日，星期日
实验目的: 观察和比较纸遇到油和水后透光度的不同变化
实验器材和装置：白纸，笔，食用油，纯净水
实验步骤：见下图

实验结果：
即刻观察：浸油的纸和浸水的纸透光度大大增加，前者透光度更好。（见下图） 风干5小时后观察：浸油的纸头透光度依然很好，浸水的纸透光度恢复到原来。（见下图） 分析和结论：
看起来平整的纸实际上是有很多小孔，当光照过去，会在各个不规则的孔面无数次的反射，但每次反射出来的少，被吸收的多。经过这样无数次地被吸收或衰减。纸就几乎不透光了。但滴上油后，这些孔隙被填充了，反射变成了在主要是在油介质中的折射，光有更大的机会和几率到达对面。用水浸湿纸也是一样的道理，但是油的折射率比水更接近纤维和填料，被散射掉的光线就相对更少，所以透光性更好一些。因为油不容易挥发，容易残留在纸上，而水可以完全蒸发，所以风干后滴油的纸透光度变化不大，仍然很好。

收获和体会：
通过这次实验，我发现纸这么平凡的学习用品，里面居然隐藏了这么多的奥秘。同学们，我们最好不要把油滴在课本上，不然就长久透明喽！

附件：下图是在100倍显微镜下，普通纸张微观图。

🍒实验二：

实验名称：观察浸过水的纸放入冰箱冻干和自然晾干的不同
研究者及合作者：Sam和妈妈
实验日期：2020年7月26日，星期日
实验目的: 观察和比较纸浸过水后分别放入冰箱冻干和自然晾干后的变化
实验器材和装置：白纸，笔，冰箱，纯净水
实验步骤：见下图

实验结果：
风干24小时候后观察：放入冰箱冻干的那一张纸上没有一点皱纹，和没有浸过水的白纸差不多平整，而自然晾干的白纸皱巴巴的，一点也不平整。（见下图） 分析和结论：
湿纸干后为什么会发皱变形？ 纸张是短纤维的集合体，纤维有吸水性，而纤维的脱水是从纤维的两端开始的，就像菜叶总是叶边缘先干，而纤维的中间部分还有水。纸张里的短纤维的长度是不一样的,脱水的速度也不一样,所以在自然条件下风干的纸张会因纤维长度的不同而出现褶皱 。 纸湿了以后，立刻放到冰箱的冷冻箱里，在冷冻状态下脱水是个比较均匀的过程,一般看冰箱里的长时间放置的蔬菜是整体脱水的。 同样的道理,由于纸中纤维的含水基本一致,伸缩比例也相同,所以放在冰箱里不起皱。

收获和体会：
通过这次实验，我发现纸这么平凡的学习用品，里面居然隐藏了这么多的奥秘。同学们，我们如果不小心把书本打湿了，最好放入冰箱的冷冻隔里冻干哦！

🍒实验三：

实验名称：纸对不同温度的水的吸水性观察
研究者及合作者：Sam和妈妈，爸爸
实验日期：2020年8月2日，星期日
实验目的: 观察和比较纸浸入不同温度的水后的吸水性
实验器材和装置： 纸巾，笔，尺子，水（热水，温水，冷水），水杯，摄像装置等。
实验步骤：见下图

实验装置图1 实验装置图2 实验结果：
当纸巾浸水的最初几秒，我发现水被纸巾迅速地吸上来，热水最快，冷水最慢，常温水处于中间，三者吸水的高度有明显的差别。随着时间的延长，纸巾吸水的速度逐渐放慢，三者之间的差距也在逐渐减少（数据和图表如下）。
实验过程： 9秒时，三条纸巾的吸水高度。（见下图） 继续观察，3分钟时，三条纸巾的吸水高度越来越接近了。（见下图） 4分钟时，吸水高度在缓慢攀升，间距还在缩小。（见下图） 5分钟时，吸水高度几乎一致。（见下图） 分析和结论：
首先为什么餐巾纸吸水能力强，是因为“毛细现象”，餐巾纸之间有很多间隙，水很容易被吸收。
吸热水比冷水快可能是由于热水中的分子比冷水运动更剧烈，也就是热水分子的动能比冷水分子的动能大。

PS：

物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能。温度越高、分子动能越大。

收获和体会：
感谢老妈和老爸的大力协作，这次实验得以圆满完成，但是实验过程可谓是一波三折。首先是选择纸的材料，普通的A4纸吸水性太差，观察了1小时才吸了2cm高度的水，后来改用厕纸，吸水性是大大提高了，但是纸张太软，不利于操作，而且吸水后颜色变化不明显，不利于观察，最终选定了厨房纸巾，经历了几次预实验，效果满意。还有固定装置，拍摄角度，刻度标识都一度成为实验的“拦路虎”，通过开动脑筋，最后都一一解决了。我们知道爱迪生发明电灯做了大约有1600次的实验，经历这次实验，我深刻地体会到“失败是成功之母”的含义。同学们，不管是生活还学习，我们都需要有不怕失败的精神，让我们一起努力吧！

🍒实验四：

实验名称：纸对油和水的吸收性观察
研究者及合作者：Sam和妈妈
实验日期：2020年8月9日，星期日
实验目的: 观察和比较纸浸入油和水后对其吸收性的观察
实验器材和装置： 纸巾，笔，尺子，自来水，食用油，固定装置，摄像装置等。

实验步骤：见下图

实验过程： （该视频采用延时摄影的方法，使实验过程快速呈现）

实验结果：
当纸巾浸入液体时的最初几秒，我发现浸水的纸巾迅速地把水吸上来，而浸油的纸巾过了好一回儿才有油吸上来的迹象。随着时间的延长，纸巾对吸水和油的速度逐渐放慢，但是两者之间的差距还是非常大。

分析和结论：
让我们先回顾一下前次的实验，纸可以吸水是因为“毛细现象”，餐巾纸表面有很多间隙，液体分子会在其纤维孔隙间扩散。扩散速度与液体的分子的大小有关。通过上网查询，我们知道水的分子量约为18。食用油的主要成分是甘油三酯，其分子量约为639。由此可见，水的分子量远远超过于油的分子量。油上升的慢是因为油分子量大，跑得慢。就像上体育课时,班上那个大胖子总是跑在最后 ,他跑不动呀！

👆水分子的分子式 👆甘油三酯分子的分子式 收获和体会：
这次实验几乎我一个人独立完成的，我感到困难无处不在，还好遇到困难时妈妈总能给我最及时的指导，就像“及时雨”，希望下次我能做得更好！ 🌹结语：

原来看起来再平常不过的纸也有这么多奥秘，未来我还要继续对纸的探索之旅，比如观察纸的延展性、承载力、可燃性等等，期待有更多的发现！