關鍵概念
化學
酸
鹼
反應
引言
你可能喜歡蔓越莓醬，但如果你嘗過真正的蔓越莓，你可能會對它的味道感到驚訝——絕對沒有醬汁或加糖的幹蔓越莓那麼甜！純蔓越莓和蔓越莓汁吃起來很酸，但當與其他成分（如橙皮和糖）混合時，它們會變得很美味。
蔓越莓是酸性的，類似於檸檬或酸橙。酸性食物通常味道會酸或澀，所以我們用它們來提亮一頓飯，但我們很少單獨吃它們。（你能想象吃一整個檸檬——哎呦！）除了是酸性的，蔓越莓還含有一種特殊的、會變色的色素，我們可以用它來測試某物是酸性還是鹼性。在這個活動中，我們將使用蔓越莓（在這種情況下是蔓越莓汁）來識別酸和鹼，並觀察混合兩者時產生的化學反應。誰知道蔓越莓不僅僅是醬汁？！
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背景
如果你曾經把檸檬汁滴到傷口上並感到刺痛，那麼你對酸就有了一點了解。你也可能瞭解鹼：當你洗手時，從肥皂中獲得的那種滑膩感——那就是鹼。大多數液體要麼是酸性的，要麼是鹼性的，但有些酸和鹼比其他酸和鹼更強。當你把檸檬汁滴到傷口上時，它會刺痛，因為它具有酸性。但其他型別的非常強的酸可以溶解木材和金屬。信不信由你，你胃裡的酸（幫助溶解你的食物）是一種非常強的酸。如果你把一點胃酸滴到一塊木頭上，這種酸會直接把它腐蝕掉！
為了測量液體酸性或鹼性的程度，我們使用 pH 值刻度。該刻度將液體從 0 到 14 進行排名，其中 0 為最酸性，14 為最鹼性。我們可以透過測試它與其他物質的反應來識別某物的酸性或鹼性程度。我們通常為此目的使用 pH 指示劑，這些指示劑會根據它們暴露於酸還是鹼而呈現不同的顏色。
蔓越莓很特別，因為它們含有一種天然的 pH 指示劑——稱為花青素的色素，它們會根據其環境的 pH 值改變顏色。在這個活動中，我們將利用蔓越莓的這種特殊能力來觀察化學反應，並觀察鹼性或酸性如何改變 pH 指示劑的顏色。
材料
三杯純 100% 蔓越莓汁（不是蔓越莓汁雞尾酒）
小蘇打
檸檬汁（四湯匙，大約兩個檸檬，因為新鮮榨汁效果最佳）
四個透明玻璃或塑膠杯
一個大型塑膠或玻璃透明碗或砂鍋盤（大型玻璃烤盤效果很好。）
量匙（湯匙）
量杯（一杯大小）
一個可以暴露在一些溢位物（包括蔓越莓汁）下的平坦工作臺
準備工作
使用量杯將一杯蔓越莓汁倒入三個透明杯中。
再次使用量杯將一杯水倒入第四個透明杯中。
如果使用新鮮檸檬汁（推薦），請將檸檬榨汁，並將果汁放在杯子或碗中備用。
將裝有果汁的三個杯子並排放置在大盤中。我們將左邊的杯子稱為 1 號杯，中間的稱為 2 號杯，右邊的稱為 3 號杯。裝有水的杯子是水杯，現在應將其放在一邊。
步驟
使用量匙將兩湯匙檸檬汁倒入 1 號杯中。比較 1 號杯中蔓越莓汁的顏色和 2 號杯中果汁（不含檸檬）的顏色。你注意到 1 號杯中的液體顏色有什麼變化嗎？當你加入檸檬汁時，它發生變化了嗎？如果是，檸檬汁使其變淺還是變深？
將 1 號杯放在一邊。
使用量匙，量取一湯匙小蘇打並倒入 3 號杯（右邊）。當小蘇打到達蔓越莓汁時會發生什麼？你看到了什麼？你聽到了什麼？果汁發生了什麼變化？杯子裡是多了還是少了？
讓反應持續至少兩分鐘。當不再產生泡沫時，看看 3 號杯底部的果汁。將其與 2 號杯進行比較。你注意到 3 號杯中的液體顏色有什麼變化嗎？它比 2 號杯中的顏色更深、更淺還是相同？3 號杯中的果汁量呢？與 2 號杯相比，3 號杯中是多了還是少了？你認為是什麼導致了你在 3 號杯中觀察到的變化？
將 1 號杯放回盤中，使所有三個杯子再次按順序排列。比較每個杯子的顏色和體積。哪個杯子與其他杯子最不同？是什麼使它不同？
沖洗你的量匙，使其上面沒有小蘇打。然後使用它將兩湯匙檸檬汁新增到 3 號杯中。當你將檸檬汁新增到 3 號杯中時會發生什麼？與你新增小蘇打時相比，你是否注意到反應有任何差異？這個反應有什麼不同？它有什麼相同之處？
讓反應持續約兩分鐘，直到不再產生泡沫。在你加入檸檬汁後，3 號杯中發生了什麼變化嗎？如果有，有什麼不同？你認為是什麼導致了你觀察到的變化？
使用量匙將兩湯匙小蘇打倒入水杯中。觀察當你新增小蘇打時會發生什麼。你注意到水有什麼變化嗎？有任何變化嗎？這告訴你蔓越莓汁和小蘇打反應的什麼資訊？小蘇打總是會導致液體起泡，還是隻是一些液體？
附加：如果你有足夠的蔓越莓汁和檸檬汁，嘗試將小蘇打新增到兩個並排的蔓越莓汁杯中。讓反應發生。現在只向其中一個杯子中新增檸檬汁。比較兩個杯子中果汁的顏色和體積以及泡沫的外觀。這兩個杯子有什麼不同？
附加：嘗試向一杯蔓越莓汁中新增兩湯匙檸檬汁，然後新增小蘇打。這如何改變反應？
附加：嘗試增加你新增的小蘇打量。（確保將其放在你的盤中，以免弄髒！）新增更多小蘇打是否會使反應發生得更快？它是否增加了泡沫量？
附加：在成年人的幫助下，嘗試將一杯蔓越莓汁微波加熱約一分鐘，使其變溫（但不要太熱）。將小蘇打新增到溫熱的果汁中。果汁的溫度是否會改變反應？
觀察和結果
你可能已經注意到，當你新增檸檬汁或小蘇打時，蔓越莓汁的顏色發生了變化。新增小蘇打應該會使果汁變成較深的顏色，而新增檸檬汁則會使其稍微變淺。這種情況的發生是因為蔓越莓中含有驚人的色素，即花青素，它們充當 pH 指示劑。花青素會根據它們是否與酸或鹼發生反應而改變顏色。從這項活動中，你是否認為花青素在接觸鹼或酸時會變深？如果你預測是鹼，那麼你就對了！在酸的存在下，花青素會變得顏色較淺。
當你將小蘇打新增到蔓越莓汁中時，會發生一個釋放氣體的反應，這會在果汁中產生大氣泡和小氣泡（泡沫）。然而，當你將小蘇打新增到水杯中時，實際上沒有發生任何事情——沒有產生泡沫，只有一些渾濁的水。為什麼小蘇打在水中不會像在蔓越莓汁中那樣引起反應？不同之處在於，蔓越莓汁略帶酸性——它會與任何鹼性物質發生反應。小蘇打是一種鹼，因此當它接觸到像蔓越莓汁這樣的酸時，就會發生反應。但當液體是 pH 中性的（如水一樣）時，不會發生反應。
最後，你可能還注意到，在小蘇打反應後，3 號杯中的體積（果汁量）減少了。這是因為反應產生的泡沫是由果汁本身組成的。（你可能可以分辨出來，因為泡沫的顏色相似。）因此，杯子裡剩下的液體果汁更少了，因為一些果汁在反應過程中變成了泡沫。
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