迷人的化学火焰彩虹

张嘉麟 张笑瑜 郑慧娴

九年级化学第二单元《氧气》，让我们观察到了硫在氧气中燃烧的现象。硫在氧气中燃烧会产生非常好看的蓝紫色火焰，看到这一现象，我们产生了一个疑问：平常见到的火焰颜色一般是蓝色或者黄色的，那么有没有什么物质燃烧时会产生其他颜色的火焰？

带着疑问，我们查阅了资料，询问了老师，了解到：不同的金属元素在燃烧时的确会产生不一样的火焰颜色，如钠燃烧是黄色火焰，钙燃烧是砖红色火焰，铜燃烧是绿色火焰。因此，我们想设计一个实验，探究不同金属元素燃烧时会产生什么颜色的火焰。

资料显示，在实验室里，化学家将不同种类的金属或它们的化合物进行灼烧，产生了五光十色的火焰。这是因为每种金属元素都有自己特定的光谱。这个原理被称为“焰色反应”。五颜六色的烟花正是利用了这一原理，将夜空装点得璀璨美丽。我们还找到了高中课本，发现高中教材里有一个蘸取少量金属盐溶液后在火焰上燃烧的实验。经过实践，我们发现这个实验的效果不够明显，因此我们萌生了改变这些金属燃烧的介质，使实验效果更显著、能够真正看到不同颜色火焰的想法。

◎实验仪器及方法

1.实验药品：酒精溶液，硫酸铜，氯化钙，氯化钾，氯化钠，氯化钡和氯化铁。

2.实验用品及仪器：棉花，餐巾纸，滤纸，蒸发皿（小），蒸馏水，酒精灯，玻璃棒，烧杯，石棉网，镊子。

3.实验方法：

实验一：在酒精溶液中燃烧。

实验步骤：分别取一勺硫酸铜、氯化钙、氯化钾、氯化钠、氯化钡和氯化铁放于小烧杯中，再分别加入约10 ml 95%的酒精溶液和3 ml水，用玻璃棒搅拌液体使其充分溶解。

从左往右依次是氯化钙、氯化钾、硫酸铜、氯化铁、氯化钠、氯化钡在酒精溶液中燃烧产生的火焰。观察可知，氯化钙在酒精中燃烧，火焰呈砖红色;氯化钾在酒精中燃烧，火焰呈紫粉色;硫酸铜在酒精中燃烧，火焰呈绿色;氯化铁在酒精中燃烧，火焰呈蓝色;氯化钠在酒精中燃烧，火焰呈黄色;氯化钡在酒精中燃烧，火焰呈黄绿色。

实验二：在滤纸上燃烧。

实验步骤：分别取一勺硫酸铜、氯化钙、氯化钾、氯化钠、氯化钡和氯化铁均匀铺在滤纸上，再将滤纸置于石棉网上，点燃滤纸，观察火焰颜色。

从左至右分别为氯化钠在滤纸上燃烧、硫酸铜在滤纸上燃烧、空白滤纸燃烧对照。观察可知，将氯化钠放在滤纸上燃烧，得到较弱的黄色火焰，与空白滤纸燃烧现象区别不大;放在滤纸上燃烧的硫酸铜，虽然也可以看到绿色火焰，但不明显。氯化钙、氯化鉀、氯化钡与氯化铁在滤纸上燃烧的效果不明显，故不展示。

实验三：在纸巾上燃烧。

实验步骤：（1）将撕碎的纸巾置于石棉网上，取一勺硫酸铜粉末均匀撒在纸上，点燃，观察火焰颜色;（2）将硫酸铜换成氯化钙、氯化钾、氯化钡和氯化铁，再分别重复步骤（1）。

从左至右分别为氯化钠在纸巾上燃烧、硫酸铜在纸巾上燃烧、空白纸巾燃烧对照。观察可知，将氯化钠放在纸巾上燃烧得到了黄色火焰，而放置了硫酸铜的纸巾火焰边缘仅有小部分地方出现了绿色。氯化钙、氯化钾、氯化钡、氯化铁在纸巾上燃烧效果不明显，故不展示。

◎实验结论

经过三个实验对比，我们发现，直接将可溶性的金属化合物加在酒精溶液中燃烧效果最佳，且可以几个容器同时展示。

（指导老师：利海媚 张 智）