化学-烟花的原理你知道吗-关梦瑶
暌违几年 2018-11-19     14:49 来源: 原创
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烟花的原理你造吗?

暑假结束了,大家是不是又了胖三斤啊?作业是按步就班的写的还是临时开始各种狂草完成的啊?跟各路亲戚吃饭的时候都撕逼了吗(好像哪里不对……)?窝在家里吃着零食看着电视,真希望天天都放假挖卡卡……已然上了年纪的老阿姨还赶了次潮流,去迪士尼转了一圈(千万!不要!暑假去!答应我好吗!!!)晚上的烟花还是蛮少女的嘛(假装自己还是少女哼)……俗话说的好,生活中本不缺少化学,只是缺少一双善于发现化学的眼睛(?),来来来,多年的化学狗带大家聊聊烟花和爆竹。

化学-烟花的原理你知道吗-关梦瑶

首先我们要明确,燃放爆竹烟花的本质是化学反应。跟我念重点,发生了燃烧、产生了新物质的反应一定是化学反应啊化学反应!而化学反应中又会发生能量的变化,例如光能、热能等的变化,这些变化就表现为燃放爆竹烟花时所产生的声音、光芒等。所以其实爆竹烟花燃放过程的基本原理就是能够快速地释放出大量能量的化学反应。

而我们又知道,燃烧的过程都是氧化还原反应(没有例外呦~ 但是不一定都需要氧气呦~ 记得划重点呦~)。氧化还原反应又需要两种基本物质,即氧化剂和还原剂,通常燃烧过程中的还原剂我们又称为燃料。举个栗子,我国古代四大发明之一黑火药,它的配方通常表示为“一硫二硝三木炭”,反应过程如下:2KNO3+ S + 3C à K2S + N2+ 3CO2

这里面,氧化剂就是硝酸钾,木炭和硫则是还原剂或燃料。而从反应方程式中我们也可以看到,反应会生成好~~~多的气体,也就是说,在有限的空间内气体突然增多,结果也就是爆炸啦。通常传统的爆竹或鞭炮就是用黑火药制作的,在纸筒中装上火药后,点燃引信,爆竹就会在原地炸裂开来并发出声响。也可以使用其他类型的燃料,例如我们小时候玩的摔炮(我是不是暴露了年龄?)多数是使用红磷作为燃料的。

化学-烟花的原理你知道吗-关梦瑶

除了略显朴素的爆竹鞭炮之外,烟花显然更得人心(比起只能听个响儿,你们这帮子外貌协会还是更重视视觉上的享受是吧是吧是吧……)。而烟花的原理与爆竹并无二致,也是氧化还原反应。不同之处是,由于在燃料中还添加了金属氧化物等其他的物质,它们燃烧后会产生不同的颜色。同时,烟花的结构也比只需要个小纸筒一卷的爆竹复杂一些,毕竟它们是需要先升空后在一定高度下再爆裂开来的。

化学-烟花的原理你知道吗-关梦瑶

烟花的内部是多层结构。它的下方装着一些用于推进升空的火药(lift charge),使得每个烟花弹都能升到空中。而当烟花弹中间部分的爆炸药(bursting charge)被引燃时,就会使礼花弹爆开,同时让产生颜色与闪光效果的颗粒(star)在空中绽放,产生炫目的效果。烟花所形成的图形与效果则取决于烟花弹中颗粒的排布,例如,将这些小颗粒排成星星的形状,那么烟花最终爆裂时也即呈星形(真想有人做个元素周期表的烟花呀……来它个118响,每一弹就是一个元素,放出来肯定拉风……)。

由于添加的金属氧化物不同,烟花所产生的颜色也不同。通常,红色由锶盐产生,绿色由钡盐产生,而橙色则由钙盐产生。产生这些颜色的原理就是我们所熟知的焰色反应,它的原理是每种元素存在特定的光谱(划重点,焰色反应不是化学变化而是物理变化,它不产生新物质,只是原子内电子的能级变化)。原子中的电子吸收了能量后会跃迁到能量较高的能级上,但由于状态不稳定,又会重新回到能量较低的能级上。此时放出的能量会以电磁波的形式存在,而当波长位于可见光范围内(约400-760nm)时即可观察到不同颜色的光。


好啦,相信大家现在对爆竹和烟花的原理与组成都有了一定的了解。不过,不知道大家注意到没有,放过爆竹烟花过后,空气中总会有一些刺鼻的味道,还会有一些烟雾弥漫不去。这些都是会造成空气污染的物质,例如SO2气体、粉尘颗粒等等。同时如果风比较大,这些污染物还会扩散,使其影响范围更大。我们可能已经习惯了频发的雾霾(并没有……),但燃放爆竹烟花还是会使空气质量严重下降(尤其是冬天过年那阵子ummmm……)。除了空气污染,噪声污染也不容小觑,还有人身安全问题和火灾隐患,都值得我们注意。所以,再好的东西也需要适量(又想到了那句广告词,酒虽好,也不要贪杯哦~~~ 我是不是又暴露年龄了?),不要为了欣赏一时的绚丽而吸了半斤霾,这就得不偿失了。

练习题  SAT2  Barron Practice 1

The burning of a piece of paper is a physical change    BECAUSE     once burned, the chemical properties of the paper remain the same

答案:F,F

解析:纸燃烧是化学变化,发生化学变化时反应前后的物质的化学性质会发生改变。故两句话都错误

美国sat2sat2化学单词sat2化学考点解析 本文由 @暌违几年 原创发布于三立在线教育。未经许可,禁止转载。

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