关键概念
化学反应
分子
碳酸化
温度
介绍
你有没有想过，为什么当把Alka-Seltzer泡腾片放入水中时会形成气泡？如果你曾经尝试过，你就会看到泡腾片剧烈地冒泡。当泡腾片开始溶解时，就会发生化学反应，释放出二氧化碳气体。这就是气泡的组成。一些因素会改变二氧化碳气体的产生速度，从而影响泡腾片冒泡的剧烈程度。在这个活动中，你将探索是否可以通过改变水的温度来使Alka-Seltzer泡腾片更快或更慢地冒泡。这会如何影响反应？
背景知识
Alka-Seltzer是一种药物，可以用作止痛药和抗酸剂。（抗酸剂有助于中和胃酸，胃酸会导致胃灼热。）使用的止痛药是阿司匹林，使用的抗酸剂是小苏打，或碳酸氢钠。泡腾片还包含其他成分，如柠檬酸（一种弱酸，可增加风味——并提供重要的氢离子，你很快就会看到它发挥作用）。
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为了服用泡腾片，需要将其完全溶解在水中，在那里它们会发生著名的化学反应，产生大量的二氧化碳气泡——或嘶嘶声。这是为什么呢？当泡腾片溶解时，碳酸氢钠分解形成钠离子和碳酸氢根离子。碳酸氢根离子与柠檬酸中的氢离子反应生成二氧化碳气体（和水）。这就是气泡的形成方式。
温度与这种反应有什么关系？为了使反应发生，碳酸氢根离子必须以正确的方式与氢离子接触。碳酸氢根离子和氢离子发生接触的概率受温度影响：温度越高，分子移动速度越快；温度越低，分子移动速度越慢。（溶液的温度是其分子平均运动和能量的量度。）你能猜到是快速移动的分子还是慢速移动的分子会加快反应时间吗？
材料
• 两个相同的罐子（您也可以使用玻璃杯、透明塑料杯、瓶子或花瓶。）
• 勺子
• 足以将其中一个罐子装满一半的冰块
• 冷自来水
• 热自来水
• 两片Alka-Seltzer泡腾片
• 计时器或显示秒的钟表
• 可选：助手
准备工作
• 将其中一个罐子装满一半的冰块。加入冷自来水，直到离罐子边缘约一英寸的位置。在罐子里搅拌冰块约一分钟，使温度均匀。在您开始活动之前，用勺子取出冰块。
• 向第二个空罐子中加入热自来水，直到离罐子边缘约一英寸的位置。处理热水时要小心。
• 在准备好罐子后立即继续进行步骤（以确保罐子中的水仍然非常冷或非常热）。
步骤
• 将一片Alka-Seltzer泡腾片放入装有热水的罐子中。计时泡腾片消失需要多长时间。您可能需要助手来计时反应。泡腾片消失需要多长时间？气泡有多剧烈？
• 将一片Alka-Seltzer泡腾片放入装有冰冷水的罐子中（在用勺子取出冰块后）。再次计时泡腾片消失需要多长时间。泡腾片在冷水中消失需要多长时间？
• 您是否注意到在冷水和热水中反应发生方式的其他差异？
• 您认为您得到这些结果的原因是什么？
• 拓展：在更广泛的温度范围内测试Alka-Seltzer泡腾片，然后绘制一个图表，显示泡腾片在每个温度下溶解在水中所需的时间（用温度计检查）。需要多少温度变化才能使反应时间增加一倍（使其速度加快一倍）？将反应时间减少一倍呢？
• 拓展：比较完整的Alka-Seltzer泡腾片和Alka-Seltzer泡腾片的碎片。如果表面积更大（即，将泡腾片分成更多碎片以暴露更多表面），相同量的泡腾片会导致反应更快还是更慢？
• 拓展：您可以将此活动变成自制熔岩灯！为此，您将使用一个空容器，例如一个高罐子或透明塑料的一升或两升瓶子。在其中倒入约两英寸的水，加入五滴食用色素，然后加入植物油，至少填充四分之三，然后再加入四分之一的Alka-Seltzer泡腾片。您可以在较冷和较热的温度下使用自制熔岩灯重复此活动。（因为它含有油，您应该让成年人帮助您设计一种安全的方法来加热或冷却每个容器的内容物。）碳酸氢根反应在自制熔岩灯中看起来如何？ 观察和结果
与冷水相比，Alka-Seltzer泡腾片在热水中溶解得更快吗？与冷水相比，热水最初产生的气泡是否更多？
将Alka-Seltzer泡腾片加入热水后，泡腾片应该会迅速溶解，根据确切温度，大约需要20到30秒。将泡腾片加入冰冷的水中后，溶解时间应该会更长，大部分泡腾片会在大约两到三分钟后消失，但六分钟或更长时间后仍能看到一些气泡。在热水中，泡腾片产生的气泡应该比在冷水中更剧烈。温度越高，分子移动速度越快——碳酸氢根离子就越有可能以正确的方式与氢离子接触，从而发生化学反应并产生二氧化碳气泡。
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