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可爱的火焰宝宝

2019-06-20

农村青少年科学探究 2019年3期
关键词:白烟玻璃管蒸气

蜡烛是常见的生活用品,晚上一旦发生停电、电灯损坏等问题,用蜡烛照明是必不可少的。蜡烛燃烧还有很多有趣的现象呢,下面就让我们来探究一下吧。

蜡烛由石蜡和烛芯两部分组成,石蜡可燃,能够在空气中持续燃烧,有明亮的火焰,常用于生活照明。

在做蜡烛燃烧的实验时,同学们发现了一个有趣的现象:蜡烛熄灭后,会有一缕白烟从烛芯飘出,点燃白烟,蜡烛就会被引燃,好神奇啊!经过老师的解释,同学们明白了其中的道理。原来,蜡烛燃烧时,烛芯部位的石蜡先熔化,再汽化,发生燃烧的是石蜡的蒸气。当蜡烛刚刚熄灭时,烛芯部位还未燃烧的石蜡蒸气就会向上飘散。飘散过程中,一部分石蜡蒸气凝华为石蜡的固体小颗粒。所以,蜡烛熄灭后出现的白烟,实际上是石蜡的固体小颗粒,其中混合着一定量的石蜡蒸气。点燃白烟,火焰就会沿着白烟的轨迹迅速燃烧至烛芯,蜡烛就会被重新引燃(如图1)。

图1

这一现象激发了大家的兴趣,化学兴趣小组的同学们开始了新的思考:既然白烟能够被点燃,那么我们如果把烛芯部位的石蜡蒸气用导管引出来,是不是能够在导管口点燃呢?同学们开始动手实验。

首先,同学们准备了几根玻璃管,并找来一些细铁丝。将细铁丝的一端缠绕在玻璃管上拧紧,使用的时候,手持细铁丝的另一端。

然后,点燃一支蜡烛,将玻璃管的一端插入蜡烛的烛芯位置,将烛芯部位的石蜡蒸气引出。可以看到,玻璃管的另一端有白烟飘出。用燃着的小木条点燃玻璃管口的白烟,奇迹发生了:白烟被点燃,并安静地燃烧,有蓝色的火焰(如图2)。看着这可爱的火焰宝宝,同学们兴奋极了。

图2

实验中,并不是每一次点燃白烟都能成功。兴趣小组的同学经过反复实验和观察,发现了影响实验成功的一些因素:

第一,玻璃管越短,越容易点燃。这是因为当玻璃管较短时,石蜡蒸气能够很快地从管口流出。如果玻璃管太长,石蜡蒸气在玻璃管中已经固化,就很难被点燃了。

第二,蜡烛燃烧较旺的时候,白烟容易被点燃。蜡烛刚刚开始燃烧时,玻璃管口的白烟很少,达不到一定的浓度,不容易被点燃。蜡烛燃烧越旺,烛芯周围的温度越高,石蜡汽化越快,石蜡蒸气的量更充足,从导管流出的石蜡蒸气也就越多,浓度也更大,容易被点燃。

第三,把握好点燃白烟的时机。当玻璃管口有较浓的白烟持续冒出时,一般比较容易点燃,且能够稳定地燃烧。

同学们,想动手做做这个好玩的小实验吗?有几个问题需要注意一下哦。第一,拿导管的手不要来回晃动或抖动,这样会影响石蜡蒸气的流动,没有稳定的气流,燃烧也很难持久。第二,实验中玻璃导管被蜡烛灼烧,温度很高,千万不要用手触摸,以免烫伤。第三,蜡烛燃烧时会生成大量黑烟,主要成分为炭黑,使得玻璃管被熏黑,因此实验用过的玻璃管最好不要乱拿乱放,以免弄脏衣物和书本等,可用纸巾、废旧报纸等擦拭后包起来存放。

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