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天津市民族中学开展学校科普日活动，旨在大力弘扬教育家精神，实施“双驱引领”下的科学教育。通过广泛传播科学知识、弘扬科学精神，激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣，营造讲科学、爱科学、学科学、用科学的氛围。
学校将在科普日面向全校师生推广科普知识。学生和家长通过关注学校微信公众号，可以了解学校在每期科普日推送的科普内容或活动。在后续的科普日活动中，学校还将组织学生开展现场活动，助力学生科学思维的发展和科学探究能力的提升。
本期科普日由学校化学学科卢嘉老师讲述汽水为什么有气？
汽水，以其独特的气泡口感深受大众喜爱。从化学的视角探究，汽水中的气体主要是二氧化碳（CO2），这背后蕴含着诸多化学知识。
18世纪，人们偶然发现将二氧化碳气体注入水中能得到带气泡的饮品，这便是最早的汽水。随着工艺的进步，如今汽水的制作更加科学，口味也愈发多样。
二氧化碳在常温常压下是无色无味的气体。当它溶解于水时，会与水发生可逆反应：CO2 + H2O = H2CO3，生成碳酸（H2CO3）。碳酸属于弱酸性物质，在水中会发生部分电离：H2CO3 = H + + HCO3 -，这使得汽水具有一定的酸度，也带来了清爽的口感。
二氧化碳的溶解量与压力和温度密切相关。根据亨利定律，在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体的分压成正比。所以在高压环境下，更多的二氧化碳能够溶解在水中。同时，温度对气体溶解度也有影响，一般来说，温度越低，气体的溶解度越大。汽水通常在低温和高压的条件下进行灌装，这样可以确保其中含有足够的二氧化碳气体。
在汽水制作过程中，工厂会使用专门的二氧化碳注入设备，将二氧化碳气体以高压形式注入水中。在这个过程中，精确控制压力和时间十分关键。若压力过高或时间过长，可能导致二氧化碳溶解过多，使汽水口感过于刺激；反之，则会使气泡不足，影响汽水品质。
当我们打开一瓶汽水时，瓶内压力突然降低，原本溶解在水中的二氧化碳的溶解度也随之降低。根据勒夏特列原理，化学平衡会向减弱这种改变的方向移动，于是碳酸分解为二氧化碳和水：H2CO3 = CO2↑ + H2O，大量二氧化碳迅速逸出，形成气泡。
气泡的形成还与汽水的温度和摇动情况有关。温度越高，分子热运动越剧烈，二氧化碳分子更容易从溶液中逸出，所以气泡更容易形成。摇动汽水会加速二氧化碳的逸出，这是因为摇动使汽水与气体接触更加充分，为二氧化碳从溶液中脱离提供了更多机会，打破了原本的溶解平衡。
适量饮用汽水，其中的二氧化碳可以刺激口腔和胃部的感受器，促进消化液的分泌，有助于消化。例如，在饭后适量饮用汽水，能够帮助肠胃更好地消化食物。然而，过度饮用汽水会带来诸多健康问题。汽水中通常含有大量的糖分和卡路里，长期过量饮用，这些多余的糖分在体内会转化为脂肪储存起来，进而引发肥胖、糖尿病等疾病。同时，汽水中的酸性物质会对牙齿造成腐蚀，碳酸在口腔中会电离出氢离子（H+），与牙齿表面的羟基磷灰石发生反应，导致牙齿脱矿，增加龋齿的风险。另外，过度饮用汽水还可能影响人体对钙的吸收，因为碳酸会与体内的钙离子结合，降低钙的吸收效率，长期如此可能导致骨质疏松。
汽水有气的现象背后是丰富的化学原理，了解这些知识有助于我们更好地认识汽水，同时也提醒我们要科学饮用，避免过度摄入带来的健康风险。
参考资料：学习强国 豆包app
科普知识问答
汽水里面的气主要是什么气体呢？
01
02
汽水制作过程中是如何把气加进去的？
为什么打开汽水瓶盖，气就会冒出来？
03
04
温度对汽水里面气体的存在状态有什么影响？
不同品牌汽水的气含量有差异，可能是什么原因造成的？
05
加强科学教育 提升科学素养
撰稿人：卢嘉
核稿人：沈建伟 关雪岩 律莉
排版制作：魏佳
领导审核：刘芃 刘和葵
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