彩色火焰壶_焰色反应论文

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      碱金属和钙、锶、钡的挥发性盐在无色火焰中灼烧时,能使火焰呈现一定的颜色,即为“焰色反应”。高中化学人教版《化学·必修一》焰色反应的演示实验,采用铂丝蘸取饱和盐溶液灼烧的方法。但是铂丝在实验前及实验过程中清洗麻烦、费时,操作较为复杂;钾的焰色反应需透过蓝色钴玻璃进行观察,虽然能够滤去杂质钠造成的黄光的干扰,但是观察到紫色现象的学生较少。

      近年来,许多化学工作者对焰色反应实验进行了有益的探索,相关文献也不少。如:周永文用坩埚盛酒精溶液或用酒精灯、煤油灯、蜡烛等来做焰色反应[1];张蕾、刘芳从溶液配比、容器大小、焰色反应时间等方面探讨了诸因素对焰色反应实验效果的影响[2],等等。也有一些化学工作者对于焰色反应的实验装置进行改进和创新。如:刘伟华、桂耀荣设计的焰色反应灯[3];王仪辉设计点燃装有乙醇盐溶液的酒精灯[4];陈亮利用小喷壶将金属盐溶液雾化喷于酒精灯上进行焰色反应[5],等等。这些方法较于传统的焰色反应装置有了很大的改进,但是也各有不足。作者从操作简单、现象明显和优化钾的焰色反应的思路出发,创新研究制作了“七彩焰色壶”。

      一、“七彩焰色壶”制作方法(见图1)

      ①根据常用打火机的大小,用不锈钢板制作成一个长2.6cm、宽1.2cm、高12cm的矩形套。

      ②根据打火机的大小,在矩形套头、尾两端适当位置打孔。

      ③在矩形套头部两侧的孔上装上螺丝,用于固定及更换打火机。在矩形套尾部的两侧孔装上配有扳手的螺丝,剪掉一部分螺丝上面的不锈钢,留出扳手的活动量。

      

      ④根据常用塑料喷壶的大小,用不锈钢制成一个上口大、下口小的圆柱桶,能正好套上塑料喷壶。在圆柱桶的上侧剪开一个长2.8cm、宽1.2cm的小口。

      ⑤在矩形套有扳手的螺丝后1cm(下方在1.5cm)处将不锈钢板沿棱剪开,将剪开的不锈钢板展平,用502胶将其粘在圆柱桶侧开小口的内侧,装上塑料喷壶即制成“七彩焰色壶”。

      二、“七彩焰色壶”使用说明

      以钠、钾、铜、锂、锶、钡、钙七种金属的焰色反应为例来介绍一下“七彩焰色壶”的使用方法。

      ①分别于小烧杯中配制10mL氯化钠、氯化钾、氯化铜、碳酸锂、硝酸锶、氯化钡、氯化钙饱和溶液,加入100mL无水乙醇,混合均匀,转移至试剂瓶,贴好标签待用。

      ②取7个洁净的塑料喷壶,分别装入适量上述配好的溶液,在喷壶上方贴上标签。

      ③将装有氯化钠溶液的塑料喷壶套在壶套内,右手无名指搂动扳手点燃打火机,中、食指按住喷壶活塞,即可在打火机火焰上方喷出一团“黄色火焰”。

      取下装有氯化钠溶液的塑料喷壶,将装有其他溶液的塑料喷壶套在壶套内,重复上述实验,依次看到钠、钾、铜、锂、锶、钡、钙的焰色。

      使用前注意事项:检查喷壶是否漏液,喷嘴雾化效果是否最佳,打火机是否需要更换。

      三、“七彩焰色壶”优点

      ①该仪器将喷壶与打火机置于同一装置中,设计新颖,造型小巧。盐溶液通过喷壶进行雾化,雾化后的溶液在打火机的火苗上方形成一团“彩色火焰”。焰色反应操作单手即可进行,操控简单。可两手同时操作,对比焰色。

      ②使用“七彩焰色壶”做钾的焰色反应形成的“紫色火焰”大而且现象明显,无需透过钴玻璃观察,很好地克服了传统方法不易观察到钾的紫色焰色的缺点。

      ③该仪器不需要使用铂丝,成本低廉。

      ④不同溶液盛装于不同喷壶中,避免了溶液交叉造成干扰。所装溶液可重复使用多次,一套仪器可以满足多个班级演示实验,节约、环保。

      经实际教学检验,“七彩焰色壶”操作简单便捷,趣味性强,观赏效果好,在视觉上易对学生造成强烈的冲击,引起学生浓厚的学习兴趣,能很好地激发学生的创新意识,深受广大教师和学生的欢迎。使用该仪器可以明显地观察到各种焰色,尤其是钾的焰色,无需透过钴玻璃进行观察,克服了传统焰色反应中使用钴玻璃所造成的不易观察的缺点。

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