注意:此項活動中會涉及到點燃火柴。年紀較小的學生需要成人的指導進行活動。
所需材料
●蠟燭(蠟燭的燭芯要長一些,并且完好);
●火柴或者打火機。
活動步驟
1 找一個沒有風的地方進行實驗。要確保實驗范圍附近沒有易燃物(例如紙、布料或者易燃液體等)。
2 點燃蠟燭。
3 讓蠟燭燃燒大約15秒。
4 點著另一根火柴待用。
5 吹熄蠟燭的火焰,觀察蠟燭熄滅后產生的煙霧飛向什么地方。
6 立刻將點著的火柴靠近煙霧,并讓火焰接觸到煙霧,距離燭芯大概1~2厘米遠。
7 看你的蠟燭發生了什么現象?
活動概述
制作蠟燭的材料,在室溫時為固體,而當溫度升高時,這種物質就會融化并產生一種可燃氣體。要想知道會發生這種變化的精確溫度,就要看蠟燭是由何種物質制成的,大多數蠟燭使用的是一種名為“石蠟” (當這種物質被用作液體燃料時,也被稱為煤油)的碳氫化合物。這種碳氫化合物是由氫和碳原子結合而成的分子組成的。
點燃蠟燭后所產生的熱量首先會使蠟燭融化,然后蠟就會汽化,轉變成碳氫化合物氣體。利用熱能所產生的能量,這種氣體會與周圍的空氣相混合,并與氧氣重新結合,產生新的分子。由于這些分子結合在一起所需的能量比碳氫化合物燃料要少的多,因而釋放出的多余能量就會轉化成熱量,繼續能量循環。
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,并與氧原子結合產生水分子。在這種化學反應過程中,會釋放出暗淡的藍色火焰。
接下來,溫度會開始下降。這時,碳氫化合物中的碳就會與氧氣相結合,組成二氧化碳和一些一氧化碳。最后一些沒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生的。
向蠟燭吹氣的時候就把這些熱化學反應吹離了蠟燭,將熱源與碳氫化合物氣體分離開來。因而就沒有足夠的熱量用于蠟燭燃料與氧氣進行化學反應,并使火焰持續燃燒,但是在短時間內,燭芯仍有足夠的熱量持續產生少量碳氫化合物氣體。在你吹熄蠟燭后,這些氣體會停留在空氣中1~2秒,因而很容易被再次點燃。
活動應用
很多溶劑都是使用揮發性的或易燃性的化學物質制成的。這就意味著當它們蒸發時,很容易變成此項活動中同樣的可燃蒸氣。
這種溶劑經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一個舊垃圾桶。如果沒有良好的通風設備。這些化學物質揮發后產生的蒸氣就無法散開,從而在抹布周圍形成了一片氣團。如果某一天很熱或是碰巧有一個火花,就足以把這些氣體點燃。
因此,請記住要把這些用過的清潔抹布儲存在一個涼爽、通風的地方,這些易燃氣體才能干燥,而不會產生火災隱