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飛舞的火焰

2010-12-29 00:00:00NiNi編譯
中國(guó)科技教育 2010年6期


  注意:此項(xiàng)活動(dòng)中會(huì)涉及到點(diǎn)燃火柴。年紀(jì)較小的學(xué)生需要成人的指導(dǎo)進(jìn)行活動(dòng)。
  所需材料
  ●蠟燭(蠟燭的燭芯要長(zhǎng)一些,并且完好);
  ●火柴或者打火機(jī)。
  活動(dòng)步驟
  1 找一個(gè)沒(méi)有風(fēng)的地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。要確保實(shí)驗(yàn)范圍附近沒(méi)有易燃物(例如紙、布料或者易燃液體等)。
  2 點(diǎn)燃蠟燭。
  3 讓蠟燭燃燒大約15秒。
  4 點(diǎn)著另一根火柴待用。
  5 吹熄蠟燭的火焰,觀察蠟燭熄滅后產(chǎn)生的煙霧飛向什么地方。
  6 立刻將點(diǎn)著的火柴靠近煙霧,并讓火焰接觸到煙霧,距離燭芯大概1~2厘米遠(yuǎn)。
  7 看你的蠟燭發(fā)生了什么現(xiàn)象?
  
  活動(dòng)概述
  
  制作蠟燭的材料,在室溫時(shí)為固體,而當(dāng)溫度升高時(shí),這種物質(zhì)就會(huì)融化并產(chǎn)生一種可燃?xì)怏w。要想知道會(huì)發(fā)生這種變化的精確溫度,就要看蠟燭是由何種物質(zhì)制成的,大多數(shù)蠟燭使用的是一種名為“石蠟” (當(dāng)這種物質(zhì)被用作液體燃料時(shí),也被稱為煤油)的碳?xì)浠衔?。這種碳?xì)浠衔锸怯蓺浜吞荚咏Y(jié)合而成的分子組成的。
  點(diǎn)燃蠟燭后所產(chǎn)生的熱量首先會(huì)使蠟燭融化,然后蠟就會(huì)汽化,轉(zhuǎn)變成碳?xì)浠衔餁怏w。利用熱能所產(chǎn)生的能量,這種氣體會(huì)與周圍的空氣相混合,并與氧氣重新結(jié)合,產(chǎn)生新的分子。由于這些分子結(jié)合在一起所需的能量比碳?xì)浠衔锶剂弦俚亩?,因而釋放出的多余能量就?huì)轉(zhuǎn)化成熱量,繼續(xù)能量循環(huán)。
  靠近燭芯的部分溫度最高,大約為1400度,這種熱度足以使氫原子從燃料組分中剝離出來(lái),并與氧原子結(jié)合產(chǎn)生水分子。在這種化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,會(huì)釋放出暗淡的藍(lán)色火焰。
  接下來(lái),溫度會(huì)開(kāi)始下降。這時(shí),碳?xì)浠衔镏械奶季蜁?huì)與氧氣相結(jié)合,組成二氧化碳和一些一氧化碳。最后一些沒(méi)有燃燒的碳溫度還是很高,并且放出黃光,蠟燭火焰的顏色主要就是由此產(chǎn)生的。
  向蠟燭吹氣的時(shí)候就把這些熱化學(xué)反應(yīng)吹離了蠟燭,將熱源與碳?xì)浠衔餁怏w分離開(kāi)來(lái)。因而就沒(méi)有足夠的熱量用于蠟燭燃料與氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并使火焰持續(xù)燃燒,但是在短時(shí)間內(nèi),燭芯仍有足夠的熱量持續(xù)產(chǎn)生少量碳?xì)浠衔餁怏w。在你吹熄蠟燭后,這些氣體會(huì)停留在空氣中1~2秒,因而很容易被再次點(diǎn)燃。
  
  活動(dòng)應(yīng)用
  
  很多溶劑都是使用揮發(fā)性的或易燃性的化學(xué)物質(zhì)制成的。這就意味著當(dāng)它們蒸發(fā)時(shí),很容易變成此項(xiàng)活動(dòng)中同樣的可燃蒸氣。
  這種溶劑經(jīng)常與舊抹布一起用于清理物體上的油漬或黏性黏合劑。但是,用完這些舊抹布后,人們通常就隨隨便便地把它們堆成一堆或是扔進(jìn)一個(gè)舊垃圾桶。如果沒(méi)有良好的通風(fēng)設(shè)備。這些化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)后產(chǎn)生的蒸氣就無(wú)法散開(kāi),從而在抹布周圍形成了一片氣團(tuán)。如果某一天很熱或是碰巧有一個(gè)火花,就足以把這些氣體點(diǎn)燃。
  因此,請(qǐng)記住要把這些用過(guò)的清潔抹布儲(chǔ)存在一個(gè)涼爽、通風(fēng)的地方,這些易燃?xì)怏w才能干燥,而不會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)隱

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