現代生活化學第九章娛樂與化學

1、9 9.1.1喜慶用品喜慶用品 9 9.2.2化學游戲化學游戲 娛樂與化學娛樂與化學9 9.3 3化學魔術化學魔術 第九章 思考與練習思考與練習題題http:/http:/http:/www.yl-http:/http:/http:/ 一、爆竹和鞭炮一、爆竹和鞭炮 我國人民有一個傳統(tǒng)習慣，在喜慶吉日、喬遷開業(yè)之時，都要放爆竹、鞭炮，以示慶賀，增添喜慶氣氛。 用硬紙做成筒殼，裝入火藥，并引出導火索（30%硝酸鉀溶液浸過的紙卷），則成為爆竹。將若干爆竹用導火索連接，則為鞭炮。爆竹內的火藥是以1硫2硝3炭的黑色火藥為基礎發(fā)展而來的，一般配方是：硫磺（S） 2克硝酸鉀（KNO3） 3克炭粉（C） 4.

2、5克蔗糖（C12H22O11） 5克鎂粉（Mg） 12克 爆炸反應的特點有： 反應速度極快，如1千克硝銨（NH4NO3）炸藥反應時間為十萬分之三秒，功率達30萬馬力，比一般氣體混合物爆炸快萬倍； 產生大量熱并導致高溫。如1千克硝銨爆炸時可放出38504932千焦熱量，溫度可達24003400； 體積急劇膨脹，并有沖擊波。如1千克硝銨產生869963升氣體，遠超過一般氣體混合物的作用； 低敏感度。即任何炸藥只要外界供給一定的起爆能就會引爆，有時極微小的震動就足以達到引爆要求無需直接點火。例如硝化甘油（硝酸甘油酯）在160時，起爆能僅0.2kgm/cm2。 點燃后的爆炸反應主要是： S2KNO33

3、CK2SN23CO2707千焦 2005年12月11日，巴基斯坦東部城市拉合爾發(fā)生一起慘劇,一輛載有數十人的婚車意外起火,造成至少35人死亡。 婚車上的人剛從新娘家回到新郎家參加婚禮。當時新郎的朋友正在門前燃放爆竹慶祝,其中一個爆竹意外點燃婚車油箱,釀成慘劇。2005年6月20日上午10：20左右，四川省眉山市洪雅縣青衣江化工有限公司采礦分廠雷管分裝房內13000枚雷管發(fā)生爆炸，造成7人死亡、8人受傷，廠房被夷為平地。 2005年10月10日早晨7時40分左右，內蒙古自治區(qū)呼和浩特市土默特左旗善岱鄉(xiāng)朝號村發(fā)生連環(huán)爆炸，造成多名村民傷亡，約有30多戶民居被炸毀。 2004年4月22日16時左右，

4、山東省曹縣常樂集鄉(xiāng)焦村廟村一農戶家中發(fā)生煙花爆竹爆炸事故，有14人死亡，3人受傷 廣西欽州市浦北縣白石水鎮(zhèn)長嶺煙花爆竹廠2004年10月4日發(fā)生爆炸，到5日上午10時為止，已經死亡27人，受傷59人，其中重傷16人。 二、煙花二、煙花 煙花即花炮、彩色煙火、禮花，常用于節(jié)日之夜，也可用作照明彈、信號彈。 結構。結構。由底部和頂端兩部分組成。底部為一大爆竹，裝黑色火藥，爆炸時將頂端推向空中。頂端為一圓球，裝有燃燒劑（主要成分為黑色火藥）、助燃劑（主要成分為鋁鎂合金、硝酸鉀、硝酸鋇等，其中硝酸鹽分解放出大量氧，使燃燒更旺）、發(fā)光劑（鋁粉或鎂粉，燃燒時放出白熾光）、發(fā)色劑（為各種金屬鹽，是產生色彩的

5、關鍵成分）、笛音劑（高氯酸鉀和苯甲酸的混合物，燃燒時發(fā)出美妙的聲音）。 成分。不同顏色煙花的配方見表成分。不同顏色煙花的配方見表111表表111常見焰色煙花配方常見焰色煙花配方焰色焰色 配方組成（克）配方組成（克）紅焰 氯酸鉀2.5硫磺粉2.5木炭粉1 硝酸鍶8綠焰 氯酸鉀3 硫磺粉1.5木炭粉0.5硝酸鍶6藍焰 硫磺粉2 硝酸鉀9三硫化二銻2黃焰 氯酸鉀3 硫磺粉12木炭粉2硝酸鈉5白焰 硫磺粉3木炭粉2硝酸鉀12鎂粉1紫焰 氯酸鉀7硫磺粉5硝酸鉀7蔗糖2 除上述發(fā)色劑外，還有硝酸銫（天藍）、硝酸銣（紫紅）、氯化鉈（綠）、硫酸銅（藍）、硝酸銦（藍靛色）等。高級煙花中有笛音劑（高氯酸鉀混合物）

6、。 焰色來源于高溫下金屬離子的焰色反應。在實驗室里我們可利用焰色反應來鑒定金屬離子(見下表)：三、煙幕三、煙幕 戰(zhàn)場上的煙幕彈、舞臺上的神仙境界，均由化學煙霧劑產生。方法很多，主要有： 1 1、硝酸銨法、硝酸銨法 取3份硝酸銨平鋪于溫熱的石棉板上，蓋2份鋅粉，加水數滴，即產生由氧化鋅固體顆粒組成的煙，反應式為：NHNH4 4NONO3 3Zn ZnO+2HZn ZnO+2H2 2O O水 2 2、乙二醇法、乙二醇法 將液態(tài)乙二醇（HOCH2CH2OH，沸點198）密封加壓，噴到已加熱的電熱絲后迅速蒸發(fā)形成大量霧狀蒸氣。此法近年來普遍用于舞臺，加入香料可去異味。 3 3、五氧化二磷法、五氧化二磷

7、法 將干燥的五氧化二磷（P2O5）噴于空氣中，因P2O5強烈吸水而呈霧，如飛機作藍天寫字的特技表演。 4 4、干冰法、干冰法 干冰即固體二氧化碳，它有很大的飽和蒸汽壓，很易升華。升華時會大量吸熱（25.23千焦/摩爾），使其附近空氣的溫度急劇下降，因此，空氣中的水汽就會凝結成霧滴在空中彌漫，猶如仙境的云霧一般。若配上各色燈光，效果更佳。 9.2 化學游戲化學游戲 一、彩色溫度計一、彩色溫度計 試 管 中 加 半 管 9 5 % 乙 醇 和 少 量 紅 色 氯 化 鈷 晶 體（COCl26H2O）振蕩使溶解，在常溫下為紫紅色，加熱時隨溫度升高呈藍紫色至純藍。變色原因是鈷的水合物逐步失水所致： 2

8、552 90 120C CO OClCl2 26H6H2 2O O C CO OClCl2 22H2H2 2O CO CO OClCl2 2HH2 2O CoClO CoCl2 2（粉紅） (紫色） 藍紫 藍 二、萬紫千紅二、萬紫千紅 在白紙上用硝酸鉍、硫酸亞鐵、硫酸銅、硝酸銀的稀水溶液畫上各種景物（粗看不見痕跡），用2%鐵氰化鉀噴霧，即顯出彩色圖案。 顯色原因：顯色原因：上述各種金屬成分與鐵氰化物反應生成不同顏色的鐵氰化物沉淀，鉍，棕色；亞鐵，深藍色；銅，綠色；銀，橙色，這種噴霧顯色法是紙色層法、薄層色譜法的檢測（顯色）基礎。 三、火花璀燦三、火花璀燦 方法：方法：將鎂粉、鐵粉和少許鈷、鉀、

9、鋇的硝酸鹽粉末混合，置于玻璃管中，并將此管之一端拉成小口（使粉末能出為度）。將蠟燭豎于一金屬盤中點燃。小心地將金屬及硝酸鹽粉末徐徐灑于燭焰上，立現璀燦的火花。 原理：原理：鎂有較強的化學活性，在空氣中易氧化，燃燒時反應劇烈發(fā)出耀眼白光，常用于制照明彈、鎂光燈等。鐵也相當活潑，在水汽存在下，高溫時燃燒，火星四射。此外，鐵粉中有碳粉，燃燒時亦發(fā)射火星，各種硝酸鹽使火焰著色（即焰色反應）。 四、液中火星四、液中火星 用滴管取8毫升濃硫酸加于試管的底部（勿粘管壁），另用量筒將20毫升無水乙醇小心沿管壁加至試管中；往試管中投幾粒高錳酸鉀晶體，立即不斷產生火星，閃閃發(fā)光成焰火狀，原因是高錳酸鉀（KMnO4

10、）在濃硫酸中生成氧化性更強的七氧化二錳（Mn2O7），后者與乙醇作用時發(fā)出火星。9.39.3化學魔術化學魔術 魔術指以敏捷的動作或特殊技巧把真實情況掩蓋，使觀眾感到或有或無、變化莫測的方術，也叫幻術或戲法。化學魔術指以化學變化為基礎的表演技巧。下面介紹的主要是火和水的不同性質的應用。 一、火的魔術一、火的魔術 1 1、燒不壞的手帕、燒不壞的手帕 將手帕用50%稀酒精溶液浸透，取出后點燃其一角，一邊迅速揮動，一邊燃燒，待火焰熄滅后，手帕仍完整無損。 原因是酒精（乙醇）燃燒時放出的熱量消耗于水的蒸發(fā)，同時邊燒邊揮動加快了熱量的散失，故火焰實際溫度不高，達不到手帕的燃點。不過，若酒精濃度太高，且揮動

11、不快，則手帕仍可能燒著。 2、手帕包火、手帕包火 將一粒萘球用手帕包好后以鑷子夾住，點燃手帕，很快著火，發(fā)出紅色火焰并有濃煙。燃燒完畢，火焰熄滅，但手帕無損。因為萘是燃點較低的碳氫化合物，易燃且易升華。升華要吸熱，燃燒放出的熱量剛好消耗在萘的升華上。但要注意手帕要將萘丸裹緊，使氧氣不足，且燒的時間不能太長，否則手帕仍能燃著。 3 3、紙包火、紙包火 將一小團脫脂棉放到5毫升濃硝酸和10毫升濃流酸的混和液中，浸泡20分鐘后取出，用水洗滌至中性，晾干后即成硝酸纖維（火棉），用一張大報紙包住蓬松的硝化纖維，留一個可點火和觀察的小孔，再將一燒紅的鐵絲或木條伸進小孔點燃火棉，此時可看到包住熊熊大火的紙仍

12、安然無損。 原因：原因：由于火棉容易分解放出二氧化碳、二氧化氮和水，速度快，而且蓬松后間隙大，燃燒放出的熱量消耗在氣體和水蒸汽溫度的提高上，成為低溫火焰，報紙還來不及燃燒時火棉已分解完。當然，如火棉太多，或紙包得太緊時，紙仍可燒著。 1、噴煙入瓶 用玻璃瓶蓋和布方巾同時蓋在瓶子上，表演者遠離桌臺，點燃一支香煙連吸幾口，張口將煙向桌臺上的玻璃瓶噴去，打開布方巾和瓶蓋，瓶中即裝滿煙霧。 原因：原因：玻璃瓶中預先放約510毫升濃鹽酸，瓶蓋內預先放入510毫升濃氨水，揭蓋時將兩者混合形成氯化銨煙霧。2、瓶液變色 在250毫升錐形瓶中加入水、氫氧化鈉及葡萄糖，再加入亞甲基藍水溶液。此時溶液呈藍色。搖勻后

13、塞住瓶口，溶液逐漸轉為無色。但是，打開瓶塞搖動瓶子，溶液又很快變藍，再放置又轉為無色，藍色的深度取決于搖動的時間和猛烈程度。 原因：原因：亞甲基藍在葡萄糖作用下還原成無色物，而在空氣中氧的作用下恢復其藍色。在此過程中葡萄糖被氧化成葡萄糖酸，亞甲藍則作為氧化-還原指示劑和氧的輸送者。 3、各色、各色“飲料飲料” 取8個高腳玻璃酒杯，分別加入半杯5%硫氰化鉀、苯酚、乙酸鈉、亞鐵氰化鉀、硝酸銀、硫酸鈉、碘化鉀、碘化鉀淀粉液，另在一茶壺中盛10%三氯化鐵溶液，給每只高腳酒杯注入壺中溶液，邊加邊攪拌，分別得到類似玫瑰酒、可口可樂等不同色液。 原因：原因：酒杯中的各種溶液與鐵鹽生成不同色澤的配合物或沉淀：

14、硫氰化鐵（紅）、酚鐵配合物（紫）、乙酸鐵（褐）、硫化鐵（黃）、亞鐵氰化鐵（藍）、碘（棕）、碘一淀粉（深藍）、氯化銀（乳白色沉淀）。 準備：先將硫氰酸鉀（KCNS）、黃血鹽（亞鐵氰化鉀）、水楊酸（鄰羥基苯甲酸）、單寧酸四種藥品分別用溫水溶解，然后根據需要的顏色，用毛筆分別蘸著藥液在白紙上寫字或畫畫（每換蘸一次藥液都要把毛筆洗凈），晾干后白紙上仍然什么也看不見；再將三氯化鐵溶于水配成溶液后裝入噴霧器里。 表演：表演者把三氯化鐵水溶液噴到事先繪有藥劑的紙上，就會立即出現原來寫好的字或畫了，顏色分別為：硫氰酸鉀，呈紅色；黃血鹽，呈綠色；水楊酸，呈紫色；單寧酸，呈黑色。顏色的深淺，取決于藥品的濃度，可根據經驗自行掌握。 4、白紙顯字5、萘球跳舞 材料： 無色透明的敞口瓶或燒杯1個；小蘇打、檸檬酸結晶粉各1湯匙；萘球數枚；清水1杯。 表演：先將兩種試劑置于瓶底，然后當眾加水至將滿，將萘球投入其中，它們就會自行上下翻騰，好似跳舞一般。如在表演時，瓶后有彩色燈光照