黑勺变“银勺”

◎重庆市巴川中学校 刘松 何清芳

奇怪！被火熏黑的不锈钢勺子没入水中，又变回了原来的颜色，无比光亮。这是不是听起来有点像魔法？

别急，接下来，我们通过一个实验来揭开它的神秘面纱。

实验材料

打火机、不锈钢勺子、蜡烛、透明水杯，如图1。

图1

实验步骤

1.用勺子盛一点水，观察正常情况下，水在勺子中流动的情况，如图2。

图2

2.用打火机点燃蜡烛，手握紧勺子柄靠后的部分（以防烫伤），压住蜡烛的火焰，注意不要让火焰熄灭。翻转勺子，让蜡烛的火焰将勺子表面全部熏黑。如图3。

图3

3.用完全被熏黑的勺子从杯中盛一小勺水，与勺子没被熏黑前盛水时的情况进行对比。我们发现，水变成晶莹剔透的小水珠，在勺子中自由滚动，如图4。

图4

4.把熏黑的勺子慢慢放入装有清水的透明水杯中。我们俯视勺子，发现勺子一接触清水，接触的部分就变得无比光亮，还泛着银白色的光泽。勺子表面好像出现了一些透明的物质，如图5。

图5

5.在勺子完全没入水中后，黑勺彻底变成了有光泽的“银勺”。

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原理说一说

1 将勺子靠近蜡烛的火焰，勺子被熏黑，上面多出一层黑色物质，这与蜡烛的成分有关。

蜡烛的主要成分是碳链很长的烃类有机物，含碳量很高，燃烧时容易产生碳单质，也就是我们看到的黑色物质。

2 蜡烛的火焰分为三层：外焰、内焰和焰心。焰心主要是蜡烛的蜡油蒸汽，温度最低。内焰是石蜡燃烧不充分的地方，温度比焰心高，会产生一些碳纳米颗粒。外焰与空气接触最充分，燃烧也最充分，火焰最明亮，温度最高。

当我们把勺子靠近蜡烛内焰时，碳原子会游离出来，由于没有足够的氧气与之结合，它们就会聚集在勺子表面，形成一层疏水的碳纳米颗粒。这时候，把水滴在勺子上，我们会发现水珠在勺子上滚来滚去。

3 把熏黑的勺子完全放入水中，勺子看上去变得银光闪闪，而且拿出后不沾水。这也是勺子表面的碳纳米涂层在发挥作用。

熏黑的勺子被放入水中后，碳纳米涂层吸附一层空气膜，使得水无法浸润勺子表面，发生光的全反射。这时，我们看到的是空气膜反射光线，形成了银光闪闪的视觉效果。

拓展小课堂

碳单质在生活中应用非常广泛。除了常见的石墨铅笔中的石墨微粒，还有钻石、富勒烯和碳纳米管等。金刚石、石墨、富勒烯都是碳的同素异形体，具有不同的物理和化学性质，广泛应用于珠宝、电子产品、能源等。

在工业生产中，碳纳米颗粒被广泛应用于防腐、防污、轻质化等方面。在电影《流浪地球》中，太空电梯的材料就是碳纳米管。

安全提醒

1.请确保在成年人的监护下进行实验。

2.使用火源时，务必注意安全，火源一定要远离可燃物。

3.实验结束后，请及时处理实验废弃物，确保环境安全。