◎重慶市巴川中學(xué)校 劉松 何清芳

奇怪！被火熏黑的不銹鋼勺子沒入水中，又變回了原來的顏色，無比光亮。這是不是聽起來有點(diǎn)像魔法？

別急，接下來，我們通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來揭開它的神秘面紗。

實(shí)驗(yàn)材料

打火機(jī)、不銹鋼勺子、蠟燭、透明水杯，如圖1。

圖1

實(shí)驗(yàn)步驟

1.用勺子盛一點(diǎn)水，觀察正常情況下，水在勺子中流動(dòng)的情況，如圖2。

圖2

2.用打火機(jī)點(diǎn)燃蠟燭，手握緊勺子柄靠后的部分（以防燙傷），壓住蠟燭的火焰，注意不要讓火焰熄滅。翻轉(zhuǎn)勺子，讓蠟燭的火焰將勺子表面全部熏黑。如圖3。

圖3

3.用完全被熏黑的勺子從杯中盛一小勺水，與勺子沒被熏黑前盛水時(shí)的情況進(jìn)行對(duì)比。我們發(fā)現(xiàn)，水變成晶瑩剔透的小水珠，在勺子中自由滾動(dòng)，如圖4。

圖4

4.把熏黑的勺子慢慢放入裝有清水的透明水杯中。我們俯視勺子，發(fā)現(xiàn)勺子一接觸清水，接觸的部分就變得無比光亮，還泛著銀白色的光澤。勺子表面好像出現(xiàn)了一些透明的物質(zhì)，如圖5。

圖5

5.在勺子完全沒入水中后，黑勺徹底變成了有光澤的“銀勺”。

微信掃一掃，見證黑勺變“銀勺”的神奇時(shí)刻

原理說一說

1 將勺子靠近蠟燭的火焰，勺子被熏黑，上面多出一層黑色物質(zhì)，這與蠟燭的成分有關(guān)。

蠟燭的主要成分是碳鏈很長(zhǎng)的烴類有機(jī)物，含碳量很高，燃燒時(shí)容易產(chǎn)生碳單質(zhì)，也就是我們看到的黑色物質(zhì)。

2 蠟燭的火焰分為三層：外焰、內(nèi)焰和焰心。焰心主要是蠟燭的蠟油蒸汽，溫度最低。內(nèi)焰是石蠟燃燒不充分的地方，溫度比焰心高，會(huì)產(chǎn)生一些碳納米顆粒。外焰與空氣接觸最充分，燃燒也最充分，火焰最明亮，溫度最高。

當(dāng)我們把勺子靠近蠟燭內(nèi)焰時(shí)，碳原子會(huì)游離出來，由于沒有足夠的氧氣與之結(jié)合，它們就會(huì)聚集在勺子表面，形成一層疏水的碳納米顆粒。這時(shí)候，把水滴在勺子上，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)水珠在勺子上滾來滾去。

3 把熏黑的勺子完全放入水中，勺子看上去變得銀光閃閃，而且拿出后不沾水。這也是勺子表面的碳納米涂層在發(fā)揮作用。

熏黑的勺子被放入水中后，碳納米涂層吸附一層空氣膜，使得水無法浸潤(rùn)勺子表面，發(fā)生光的全反射。這時(shí)，我們看到的是空氣膜反射光線，形成了銀光閃閃的視覺效果。

拓展小課堂

碳單質(zhì)在生活中應(yīng)用非常廣泛。除了常見的石墨鉛筆中的石墨微粒，還有鉆石、富勒烯和碳納米管等。金剛石、石墨、富勒烯都是碳的同素異形體，具有不同的物理和化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于珠寶、電子產(chǎn)品、能源等。

在工業(yè)生產(chǎn)中，碳納米顆粒被廣泛應(yīng)用于防腐、防污、輕質(zhì)化等方面。在電影《流浪地球》中，太空電梯的材料就是碳納米管。

安全提醒

1.請(qǐng)確保在成年人的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.使用火源時(shí)，務(wù)必注意安全，火源一定要遠(yuǎn)離可燃物。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，請(qǐng)及時(shí)處理實(shí)驗(yàn)廢棄物，確保環(huán)境安全。