关键概念
化学
酸
碱
反应
引言
你可能喜欢蔓越莓酱，但如果你尝过真正的蔓越莓，你可能会对它的味道感到惊讶——绝对没有酱汁或加糖的干蔓越莓那么甜！纯蔓越莓和蔓越莓汁吃起来很酸，但当与其他成分（如橙皮和糖）混合时，它们会变得很美味。
蔓越莓是酸性的，类似于柠檬或酸橙。酸性食物通常味道会酸或涩，所以我们用它们来提亮一顿饭，但我们很少单独吃它们。（你能想象吃一整个柠檬——哎呦！）除了是酸性的，蔓越莓还含有一种特殊的、会变色的色素，我们可以用它来测试某物是酸性还是碱性。在这个活动中，我们将使用蔓越莓（在这种情况下是蔓越莓汁）来识别酸和碱，并观察混合两者时产生的化学反应。谁知道蔓越莓不仅仅是酱汁？！
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背景
如果你曾经把柠檬汁滴到伤口上并感到刺痛，那么你对酸就有了一点了解。你也可能了解碱：当你洗手时，从肥皂中获得的那种滑腻感——那就是碱。大多数液体要么是酸性的，要么是碱性的，但有些酸和碱比其他酸和碱更强。当你把柠檬汁滴到伤口上时，它会刺痛，因为它具有酸性。但其他类型的非常强的酸可以溶解木材和金属。信不信由你，你胃里的酸（帮助溶解你的食物）是一种非常强的酸。如果你把一点胃酸滴到一块木头上，这种酸会直接把它腐蚀掉！
为了测量液体酸性或碱性的程度，我们使用 pH 值刻度。该刻度将液体从 0 到 14 进行排名，其中 0 为最酸性，14 为最碱性。我们可以通过测试它与其他物质的反应来识别某物的酸性或碱性程度。我们通常为此目的使用 pH 指示剂，这些指示剂会根据它们暴露于酸还是碱而呈现不同的颜色。
蔓越莓很特别，因为它们含有一种天然的 pH 指示剂——称为花青素的色素，它们会根据其环境的 pH 值改变颜色。在这个活动中，我们将利用蔓越莓的这种特殊能力来观察化学反应，并观察碱性或酸性如何改变 pH 指示剂的颜色。
材料
三杯纯 100% 蔓越莓汁（不是蔓越莓汁鸡尾酒）
小苏打
柠檬汁（四汤匙，大约两个柠檬，因为新鲜榨汁效果最佳）
四个透明玻璃或塑料杯
一个大型塑料或玻璃透明碗或砂锅盘（大型玻璃烤盘效果很好。）
量匙（汤匙）
量杯（一杯大小）
一个可以暴露在一些溢出物（包括蔓越莓汁）下的平坦工作台
准备工作
使用量杯将一杯蔓越莓汁倒入三个透明杯中。
再次使用量杯将一杯水倒入第四个透明杯中。
如果使用新鲜柠檬汁（推荐），请将柠檬榨汁，并将果汁放在杯子或碗中备用。
将装有果汁的三个杯子并排放置在大盘中。我们将左边的杯子称为 1 号杯，中间的称为 2 号杯，右边的称为 3 号杯。装有水的杯子是水杯，现在应将其放在一边。
步骤
使用量匙将两汤匙柠檬汁倒入 1 号杯中。比较 1 号杯中蔓越莓汁的颜色和 2 号杯中果汁（不含柠檬）的颜色。你注意到 1 号杯中的液体颜色有什么变化吗？当你加入柠檬汁时，它发生变化了吗？如果是，柠檬汁使其变浅还是变深？
将 1 号杯放在一边。
使用量匙，量取一汤匙小苏打并倒入 3 号杯（右边）。当小苏打到达蔓越莓汁时会发生什么？你看到了什么？你听到了什么？果汁发生了什么变化？杯子里是多了还是少了？
让反应持续至少两分钟。当不再产生泡沫时，看看 3 号杯底部的果汁。将其与 2 号杯进行比较。你注意到 3 号杯中的液体颜色有什么变化吗？它比 2 号杯中的颜色更深、更浅还是相同？3 号杯中的果汁量呢？与 2 号杯相比，3 号杯中是多了还是少了？你认为是什么导致了你在 3 号杯中观察到的变化？
将 1 号杯放回盘中，使所有三个杯子再次按顺序排列。比较每个杯子的颜色和体积。哪个杯子与其他杯子最不同？是什么使它不同？
冲洗你的量匙，使其上面没有小苏打。然后使用它将两汤匙柠檬汁添加到 3 号杯中。当你将柠檬汁添加到 3 号杯中时会发生什么？与你添加小苏打时相比，你是否注意到反应有任何差异？这个反应有什么不同？它有什么相同之处？
让反应持续约两分钟，直到不再产生泡沫。在你加入柠檬汁后，3 号杯中发生了什么变化吗？如果有，有什么不同？你认为是什么导致了你观察到的变化？
使用量匙将两汤匙小苏打倒入水杯中。观察当你添加小苏打时会发生什么。你注意到水有什么变化吗？有任何变化吗？这告诉你蔓越莓汁和小苏打反应的什么信息？小苏打总是会导致液体起泡，还是只是一些液体？
附加：如果你有足够的蔓越莓汁和柠檬汁，尝试将小苏打添加到两个并排的蔓越莓汁杯中。让反应发生。现在只向其中一个杯子中添加柠檬汁。比较两个杯子中果汁的颜色和体积以及泡沫的外观。这两个杯子有什么不同？
附加：尝试向一杯蔓越莓汁中添加两汤匙柠檬汁，然后添加小苏打。这如何改变反应？
附加：尝试增加你添加的小苏打量。（确保将其放在你的盘中，以免弄脏！）添加更多小苏打是否会使反应发生得更快？它是否增加了泡沫量？
附加：在成年人的帮助下，尝试将一杯蔓越莓汁微波加热约一分钟，使其变温（但不要太热）。将小苏打添加到温热的果汁中。果汁的温度是否会改变反应？
观察和结果
你可能已经注意到，当你添加柠檬汁或小苏打时，蔓越莓汁的颜色发生了变化。添加小苏打应该会使果汁变成较深的颜色，而添加柠檬汁则会使其稍微变浅。这种情况的发生是因为蔓越莓中含有惊人的色素，即花青素，它们充当 pH 指示剂。花青素会根据它们是否与酸或碱发生反应而改变颜色。从这项活动中，你是否认为花青素在接触碱或酸时会变深？如果你预测是碱，那么你就对了！在酸的存在下，花青素会变得颜色较浅。
当你将小苏打添加到蔓越莓汁中时，会发生一个释放气体的反应，这会在果汁中产生大气泡和小气泡（泡沫）。然而，当你将小苏打添加到水杯中时，实际上没有发生任何事情——没有产生泡沫，只有一些浑浊的水。为什么小苏打在水中不会像在蔓越莓汁中那样引起反应？不同之处在于，蔓越莓汁略带酸性——它会与任何碱性物质发生反应。小苏打是一种碱，因此当它接触到像蔓越莓汁这样的酸时，就会发生反应。但当液体是 pH 中性的（如水一样）时，不会发生反应。
最后，你可能还注意到，在小苏打反应后，3 号杯中的体积（果汁量）减少了。这是因为反应产生的泡沫是由果汁本身组成的。（你可能可以分辨出来，因为泡沫的颜色相似。）因此，杯子里剩下的液体果汁更少了，因为一些果汁在反应过程中变成了泡沫。
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