淺析焰色反應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施

1、    淺析焰色反應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施    肖杰婷【摘要】本文從焰色反應(yīng)的起源、原理著手，對(duì)焰色反應(yīng)在日常生活中的表現(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)，同時(shí)，對(duì)中學(xué)化學(xué)中焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。從而讓我們對(duì)焰色反應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)有了更全面的認(rèn)識(shí)和了解?！娟P(guān)鍵詞】焰色反應(yīng) 起源 原理 改進(jìn)一、焰色反應(yīng)的起源焰色反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)起源于1741年，一位名叫波特的化學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)了硼砂的酒精溶液燃燒時(shí)呈現(xiàn)出美麗的綠色火焰，他并由此制定了檢查硼的特效反應(yīng)。這便是最早運(yùn)用的焰色反應(yīng)。隨后不久，瑞典人戈特里布為了更清楚地觀察和區(qū)分當(dāng)時(shí)從事制作玻璃工藝品的人們發(fā)現(xiàn)的某些金屬氧化物會(huì)使玻璃熔塊的

2、火焰染上特殊的顏色現(xiàn)象，采用了鉑絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以求得火焰顏色的準(zhǔn)確。1860年，德國化學(xué)家本生運(yùn)用分光鏡研究火焰，發(fā)現(xiàn)了銫元素，此后他又與基爾霍夫用同樣的方法發(fā)現(xiàn)了鎵?，F(xiàn)今，仍有大量學(xué)者對(duì)引起焰色反應(yīng)的各元素展開深入研究。二、焰色反應(yīng)的原理焰色反應(yīng)，也稱作焰色測(cè)試及焰色試驗(yàn)，是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)。其原理是每種元素都有其個(gè)別的光譜。在化學(xué)上，常用來測(cè)試某種金屬是否存在于化合物。焰色反應(yīng)是物理變化。它并未生成新物質(zhì)，焰色反應(yīng)是物質(zhì)原子內(nèi)部電子能級(jí)的改變，通俗的說是原子中的電子能量的變化，不涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的改變。焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的揮發(fā)性化

3、合物在無色火焰中灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)。有些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)能使火焰呈特殊顏色。三、焰色反應(yīng)在日常生活中的表現(xiàn)焰色反應(yīng)在我們?nèi)粘Ｉ钪凶钪饕膽?yīng)用便是制作煙花，我們不難想象，煙花在燃燒的時(shí)候除了能夠發(fā)光發(fā)亮之外，還能產(chǎn)生各種絢麗多彩的圖案效果，主要是利用焰色反應(yīng)的原理。而根據(jù)焰色反應(yīng)的原理，我們也可以制作各種顏色的煙花，比如，根據(jù)焰色反應(yīng)中各元素灼燒時(shí)所呈現(xiàn)的顏色（如表1所示），如果你想要制作紅色的焰花，則可以加入氯化鍶；如果想要綠色火焰的煙花，則可以加入氯化鋇、氧化鋇；如果想使煙花發(fā)出藍(lán)色火焰，則可以加入氯化銅；而橙色與紫色則是利用能發(fā)出不同火焰顏色的混合藥劑而制成的。四

4、、焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們都熟知了焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的原理和方法，但是通過查閱大量文獻(xiàn)資料，可以對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，具體如下：（一）原始的實(shí)驗(yàn)方式與缺點(diǎn)用傳統(tǒng)的方法做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)操作復(fù)雜，耗時(shí)較長(zhǎng)；由于鉑絲蘸取的鹽溶液的量較少，因此色斑較小，持續(xù)時(shí)間較短，實(shí)驗(yàn)的可見度和觀賞性都較差，因而實(shí)驗(yàn)效果并不明顯，且白天光線較強(qiáng)，晚上做這個(gè)實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更好一些。基于以上原因，實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)是有必要的。（二）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方式與優(yōu)點(diǎn)（1）燃燒濾紙式焰色反應(yīng)。將濾紙卷成較緊實(shí)的、外徑為1mm、長(zhǎng)度為2cm的圓筒，一半插入滴管的毛細(xì)管端；取下滴管的膠頭，向滴管中滴入一種鹽溶液約1ml；再套上膠頭，使滴管傾

5、斜約45。，在酒精燈外焰灼燒濾紙，觀察現(xiàn)象；更換濾紙和滴管，可以做不同鹽的焰色反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)材料價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)單易行；因?yàn)V紙中始終有灼燒液存在，基本避免了燃燒載體對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的影響。（2）燃燒棉花條或石棉線式焰色反應(yīng)。在鐵架臺(tái)上固定一根長(zhǎng)約50cm的玻璃棒；將脫脂棉制成長(zhǎng)30cm、寬3cm的幾個(gè)長(zhǎng)條（或石棉線用酒精浸透），把幾種金屬鹽的粉末分別均勻?yàn)⒃诿藁l上（或石棉線上），用酒精潤(rùn)濕；將棉花條按一定順序纏繞在玻璃棒上，各條棉花的間隔約為10cm；點(diǎn)燃棉花，觀察現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)：能同時(shí)觀察到多種金屬的焰色反應(yīng)，便于對(duì)比；操作簡(jiǎn)便，材料易??；此裝置能夠較長(zhǎng)時(shí)間放置并且可多次反復(fù)使用。（3）鉀的焰色實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與優(yōu)點(diǎn)。在我們所學(xué)的化學(xué)教材書中，鉀的焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法如下：將鉑絲或鐵絲用鹽酸洗凈后放在酒精燈外焰上灼燒至沒有顏色時(shí)，再蘸取碳酸鉀在酒精燈外焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰的顏色。然而在實(shí)際中，蘸取碳酸鉀溶液很難觀察到紫色的焰色，而且碳酸鉀粉末顆粒很小，不易蘸取，實(shí)驗(yàn)難以成功。因此，鉀的焰色反應(yīng)需要改進(jìn)。將碳酸鉀溶液改成碘化鉀溶液，將鉑絲或鐵絲繞成圓盤壓成勺狀后，舀取一小塊硝酸鉀晶體（顆粒比碳酸鉀大）在酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰顏色。優(yōu)點(diǎn)：不用藍(lán)色鈷玻璃也能明顯地觀察到鉀的紫色焰色。五、總結(jié)焰色反應(yīng)在創(chuàng)造煙花給予我們絢麗的世界的同時(shí)，也使我們的化學(xué)學(xué)習(xí)充滿趣味。