張嘉麟 張笑瑜 鄭慧嫻
九年級(jí)化學(xué)第二單元《氧氣》,讓我們觀察到了硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。硫在氧氣中燃燒會(huì)產(chǎn)生非常好看的藍(lán)紫色火焰,看到這一現(xiàn)象,我們產(chǎn)生了一個(gè)疑問:平常見到的火焰顏色一般是藍(lán)色或者黃色的,那么有沒有什么物質(zhì)燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生其他顏色的火焰?
帶著疑問,我們查閱了資料,詢問了老師,了解到:不同的金屬元素在燃燒時(shí)的確會(huì)產(chǎn)生不一樣的火焰顏色,如鈉燃燒是黃色火焰,鈣燃燒是磚紅色火焰,銅燃燒是綠色火焰。因此,我們想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),探究不同金屬元素燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么顏色的火焰。
資料顯示,在實(shí)驗(yàn)室里,化學(xué)家將不同種類的金屬或它們的化合物進(jìn)行灼燒,產(chǎn)生了五光十色的火焰。這是因?yàn)槊糠N金屬元素都有自己特定的光譜。這個(gè)原理被稱為“焰色反應(yīng)”。五顏六色的煙花正是利用了這一原理,將夜空裝點(diǎn)得璀璨美麗。我們還找到了高中課本,發(fā)現(xiàn)高中教材里有一個(gè)蘸取少量金屬鹽溶液后在火焰上燃燒的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的效果不夠明顯,因此我們萌生了改變這些金屬燃燒的介質(zhì),使實(shí)驗(yàn)效果更顯著、能夠真正看到不同顏色火焰的想法。
◎?qū)嶒?yàn)儀器及方法
1.實(shí)驗(yàn)藥品:酒精溶液,硫酸銅,氯化鈣,氯化鉀,氯化鈉,氯化鋇和氯化鐵。
2.實(shí)驗(yàn)用品及儀器:棉花,餐巾紙,濾紙,蒸發(fā)皿(?。?,蒸餾水,酒精燈,玻璃棒,燒杯,石棉網(wǎng),鑷子。
3.實(shí)驗(yàn)方法:
實(shí)驗(yàn)一:在酒精溶液中燃燒。
實(shí)驗(yàn)步驟:分別取一勺硫酸銅、氯化鈣、氯化鉀、氯化鈉、氯化鋇和氯化鐵放于小燒杯中,再分別加入約10 ml 95%的酒精溶液和3 ml水,用玻璃棒攪拌液體使其充分溶解。
從左往右依次是氯化鈣、氯化鉀、硫酸銅、氯化鐵、氯化鈉、氯化鋇在酒精溶液中燃燒產(chǎn)生的火焰。觀察可知,氯化鈣在酒精中燃燒,火焰呈磚紅色;氯化鉀在酒精中燃燒,火焰呈紫粉色;硫酸銅在酒精中燃燒,火焰呈綠色;氯化鐵在酒精中燃燒,火焰呈藍(lán)色;氯化鈉在酒精中燃燒,火焰呈黃色;氯化鋇在酒精中燃燒,火焰呈黃綠色。
實(shí)驗(yàn)二:在濾紙上燃燒。
實(shí)驗(yàn)步驟:分別取一勺硫酸銅、氯化鈣、氯化鉀、氯化鈉、氯化鋇和氯化鐵均勻鋪在濾紙上,再將濾紙置于石棉網(wǎng)上,點(diǎn)燃濾紙,觀察火焰顏色。
從左至右分別為氯化鈉在濾紙上燃燒、硫酸銅在濾紙上燃燒、空白濾紙燃燒對(duì)照。觀察可知,將氯化鈉放在濾紙上燃燒,得到較弱的黃色火焰,與空白濾紙燃燒現(xiàn)象區(qū)別不大;放在濾紙上燃燒的硫酸銅,雖然也可以看到綠色火焰,但不明顯。氯化鈣、氯化鉀、氯化鋇與氯化鐵在濾紙上燃燒的效果不明顯,故不展示。
實(shí)驗(yàn)三:在紙巾上燃燒。
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)將撕碎的紙巾置于石棉網(wǎng)上,取一勺硫酸銅粉末均勻撒在紙上,點(diǎn)燃,觀察火焰顏色;(2)將硫酸銅換成氯化鈣、氯化鉀、氯化鋇和氯化鐵,再分別重復(fù)步驟(1)。
從左至右分別為氯化鈉在紙巾上燃燒、硫酸銅在紙巾上燃燒、空白紙巾燃燒對(duì)照。觀察可知,將氯化鈉放在紙巾上燃燒得到了黃色火焰,而放置了硫酸銅的紙巾火焰邊緣僅有小部分地方出現(xiàn)了綠色。氯化鈣、氯化鉀、氯化鋇、氯化鐵在紙巾上燃燒效果不明顯,故不展示。
◎?qū)嶒?yàn)結(jié)論
經(jīng)過三個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,我們發(fā)現(xiàn),直接將可溶性的金屬化合物加在酒精溶液中燃燒效果最佳,且可以幾個(gè)容器同時(shí)展示。
(指導(dǎo)老師:利海媚 張 智)