娱乐用品与化学-2

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1、娱乐与娱乐与化化娱乐与化学学学8.1 喜庆用品 8.2 化学游戏 8. 5 照相与化学娱乐用品与化学8.4 化学侦破技术 8.3 化学魔术 第8章8.6 化学工艺品思考与练习81 喜庆用品 一、鞭炮和爆竹我国人民有一个传统习惯，在喜庆吉日、乔迁开业之时， 都要放鞭炮、爆竹，以示庆贺，增添喜庆气氛。爆竹内的火药是以1硫2硝3碳的黑色火药为基础发展而来 的，一般配方是： 硝酸钾（KNO3） 3克 硫磺（S） 2克 炭粉（C） 4.5克蔗糖（C12H22O11） 5克镁粉（Mg） 12克点燃后的爆炸反应主要是：S2KNO33CK2SN23CO2707千焦 爆炸反应的特点有： 反应速度极快； 产生大量

2、热并导致高温； 体积急剧膨胀； 低敏感度。一、鞭炮和爆竹 81 喜庆用品 二、烟花烟花即花炮、彩色烟火、礼花，常用于节日之夜，也可用 作照明弹、信号弹。结构。由底部和顶端两部分组成。底部为一大爆竹，装 黑色火药，爆炸时将顶端推向空中。顶端为一圆球，装有 燃烧剂（主要成分为黑色火药）、助燃剂（主要成分为铝 镁合金、硝酸钾、硝酸钡等，其中硝酸盐分解放出大量氧，使燃烧更旺）、发光剂（铝粉或镁粉，燃烧时放出白炽光）、发色剂（为各种金属盐，是产生色彩的关键成分）、笛音剂（高氯酸钾和苯甲酸的混合物，燃烧时发出美声） 。 成分。不同颜色烟花的配方见表81表81 常见焰色烟花配方焰色 配方组成（克）红焰 氯酸

3、钾2.5 硫磺粉2.5 木炭粉1 硝酸锶8绿焰 氯酸钾3 硫磺粉1.5 木炭粉0.5 硝酸锶6蓝焰 硫磺粉2 硝酸钾9 三硫化二锑2 黄焰 氯酸钾3 硫磺粉12 木炭粉2 硝酸钠5白焰 硫磺粉3 木炭粉2 硝酸钾12 镁粉1紫焰 氯酸钾7 硫磺粉5 硝酸钾7 蔗糖2焰色来源于高温下金属离子的焰色反应。在实验室里我 们可利用焰色反应来鉴定金属离子(见下表)：离子 锂 钠 钾 铷 銫 钙 锶 钡 铜焰色 红 黄 紫 紫红 紫红 橙红 红 黄绿 绿除上述发色剂外，还有硝酸銫（天蓝）、硝酸铷（紫红 ）、氯化铊（绿）、硫酸铜（蓝）、硝酸铟（蓝靛色）等。 高级烟花中有笛音剂。 三、烟幕 战场上的烟幕弹、舞

4、台上的神仙境界，均由化学 烟雾剂产生。方法很多，主要有：1硝酸铵法取3份硝酸铵平铺于温热的石棉板上，盖2份锌粉 ，加水数滴，即产生由氧化锌固体颗粒组成的烟，反 应式为：NH4NO3Zn=ZnO+2H2O水2乙二醇法将液态乙二醇（HOCH2CH2OH，沸点198）密封加压 ，喷到已加热的电热丝后迅速蒸发形成大量雾状蒸气。 此法近年来普遍用于舞台，加入香料可去异味。3五氧化二磷法将干燥的五氧化二磷（P2O5）喷于空气中，因强烈 的吸水而呈雾，如飞机作蓝天写字的特技表演。4干冰法干冰即固体二氧化碳，它有很大的饱和蒸汽压，很易 升华。升华时会大量吸热（25.23千焦/摩尔），使其附近 空气的温度急剧下

5、降，因此，空气中的水汽就会凝结成 雾滴在空中弥漫，犹如仙境的云雾一般。若配上各色灯 光，效果更佳。 82 化学游戏 一、彩色温度计试管中加半管95%乙醇和少量红色氯化钴晶体（ COCl26H2O）振荡使溶解，在常温下为紫红色，加热时 随温度升高呈蓝紫色至纯蓝。变色原因是钴的水合物逐 步失水所致：2552 90 120COCl26H2O COCl22H2O COCl2H2O CoCl2（粉红） (紫色） 蓝紫 蓝 二、万紫千红在白纸上用硝酸鉍、硫酸亚铁、硫酸铜、硝酸银 的稀水溶液画上各种景物（粗看不见痕迹），用2%铁氰化钾喷雾，即显出彩色图案。显色原因：上述各种金属成分与铁氰化物反应生成不同颜色

6、的铁氰化物沉淀，鉍，棕色；亚铁，深蓝 色；铜，绿色；银，橙色，这种喷雾显色法是纸色层 法、薄层色谱法的检测（显色）基础。 三、火花璀灿方法：将镁粉、铁粉和少许钴、钾、钡的硝酸盐粉 末混合，置于玻璃管中，并将此管之一端拉成小口（使 粉末能出为度）。将蜡烛竖于一金属盘中点燃。小心地 将金属及硝酸盐粉末徐徐洒于烛焰上，立现璀灿的火花 。原理：镁有较强的化学活性，在空气中易氧化，燃 烧时反应剧烈发出耀眼白光，常用于制照明弹、镁光灯 等。铁也相当活泼，在水汽存在下，高温时燃烧，火星 四射。此外，铁粉中有碳粉，燃烧时亦发射火星，各种 硝酸盐使火焰着色（即焰色反应）。 四、液中火星用滴管取8毫升浓硫酸加于试

7、管的底部（勿粘管壁），另用量筒将20毫升无水乙醇小心沿管壁加至试管中；往试管中投几粒高锰酸钾晶体，立即不断产生火星，闪闪发光成焰火状，原因是高锰酸钾（KMnO4）在浓硫酸中生成氧化性更强的七氧化二锰（Mn2O7），后者与乙醇作用时发出火星。83 化学魔术魔术指以敏捷的动作或特殊技巧把真实情况掩盖， 使观众感到或有或无、变化莫测的方术，也叫幻术或戏 法。化学魔术指以化学变化为基础的表演技巧，下面介 绍的主要是火和水的不同性质的应用。 一、火的魔术1烧不坏的手帕将手帕用50%稀酒精溶液浸透，取出后点燃其一角 ，一边迅速挥动，一边燃烧，待火焰熄灭后，手帕仍完 整无损。原因是酒精（乙醇）燃烧时放出的热

8、量消耗于水的 蒸发，同时边烧边挥动加快了热量的散失，故火焰实际 温度不高，达不到手帕的燃点。不过，若酒精浓度太高 ，且挥动不快，则手帕仍可能烧着。 2手帕包火将一粒萘球用手帕包好后以镊子夹住，点燃手帕，很快着火，发出红色火焰并有浓烟。燃烧完毕，火焰熄灭， 但手帕无损。因为萘是燃点较低的碳氢化合物，易燃且易 升华。升华要吸热，燃烧放出的热量刚好消耗在萘的升华 上。但要注意手帕要将萘丸裹紧，使氧气不足，且烧的时 间不能太长，否则手帕仍能燃着。 3纸包火将一小团脱脂棉放到5毫升浓硝酸和10毫升浓流酸的 混和液中，浸泡20分钟后取出，用水洗涤至中性，晾干 后即成硝酸纤维（火棉），用一张大纸松包住蓬松的

9、硝 化纤维，留一个可点火和观察的小孔，再将一烧红的铁 丝或木条伸进小孔点燃火棉，此时可看到包住熊熊大火 的纸仍安然无损。原因：由于火棉容易分解放出二氧化碳、二氧化氮 和水，速度快，而且蓬松后间隙大，燃烧放出的热量消 耗在气体和水蒸汽温度的提高上，成为低温火焰，报纸 还来不及燃烧时火棉已分解完。当然，如火棉太多，或 所纸包得太紧时，仍可烧着。 二、水的魔术二、水的魔术 1喷烟入瓶用玻璃瓶盖和布方巾同时盖在瓶子上，表演者远离桌 台，点燃一支香烟连吸几口，张口将烟向桌台上的玻璃 瓶喷去，打开布方巾和瓶盖，瓶中即装满烟雾。原因：玻璃瓶中预先放约510毫升浓盐酸，瓶盖内预 先放入510毫升浓氨水，揭盖时

10、将两者混合形成氯化铵烟雾。HCl+NHHCl+NH3 3= NH = NH4 4ClCl2 2瓶液变色瓶液变色在250毫升锥形瓶中加入水、氢氧化钠及葡萄糖，再加入亚甲基蓝水溶液。此时溶液呈蓝色。摇匀后塞住 瓶口，溶液逐渐转为无色。但是，打开瓶塞摇动瓶子， 溶液又很快变蓝，再放置又转为无色，蓝色的深度取决 于摇动的时间和猛烈程度。原因：亚甲蓝在葡萄糖作用下还原成无色物，而在空气中氧的作用下恢复其蓝色。在此过程中葡萄糖被氧 化成葡萄糖酸，亚甲蓝则作为氧化还原指示剂和氧的输 送者。 3各色“饮料”取8个高脚玻璃酒杯，分别加入半杯5%硫氰化钾、苯 酚、乙酸钠、亚铁氰化钾、硝酸银、硫酸钠、碘化钾、碘 化

11、钾淀粉液，另在一茶壶中盛10%三氯化铁溶液，给每只 高脚酒杯注入壶中溶液，边加边搅拌，分别得到类似玫瑰 酒、可口可乐等不同色液。原因：酒杯中的各种溶液与铁盐生成不同色泽的配 合物或沉淀：硫氰化铁（红）、酚铁配合物（紫）、乙酸 铁（褐）、硫化铁（黄）、亚铁氰化铁（蓝）、碘（棕） 、碘一淀粉（深蓝）、氯化银（乳白色沉淀）。4白纸显字准备先将硫氰酸钾（KCNS）、黄血盐（亚铁氰化钾）、水杨 酸（邻羟基苯甲酸）、单宁酸四种药品分别用温水溶解，然 后根据需要的颜色，用毛笔分别蘸着药液在白纸上写字或画 画（每换蘸一次药液都要把毛笔洗净），晾干后白纸上仍然 什么也看不见；再将三氯化铁溶于水配成溶液后装入DD

12、T喷 雾器里。表演表演者把三氯化铁水溶液喷到事先绘有药剂的纸上，就 会立即出现原来写好的字或画了，颜色分别为：硫氰酸钾， 呈红色；黄血盐，呈绿色；水杨酸，呈紫色；单宁酸，呈黑 色。颜色的深浅，取决于药品的浓度，可根据经验自行掌握 。 5 5萘球跳舞萘球跳舞材料无色透明的敞口瓶或烧杯1个；小苏打、柠檬酸结晶粉各1 汤匙；萘球数枚；清水1杯。表演先将两种试剂置于瓶底，然后当众加水至将满，将萘球投 入其中，它们就会自行上下翻腾，好似跳舞一般。如在表演 时，瓶后有彩色灯光照明则效果更佳；如萘球动作缓慢下来 ，说明药力逐渐减弱，可重新加药后让其继续表演；依上述 药量可使表演延续1小时以上。原理：小苏打与

13、柠檬酸在水中起中和反应，使水液上下 翻腾。而萘球的比重稍大于水，似沉不沉，故能随水液之运 动上下跳起舞来。 84 化学侦破技术 1隐墨水指字迹或隐或现的墨水，其特点是写在纸上的文字，平时 不会显现出来，须把它加以适当的处理，使其起化学变化， 才能呈现颜色。有关隐墨水及显色液的研究是不断进步的， 用法越来越奇妙。例如：钴水。用此液在白纸上写字，干后不显字迹，但加热（如 电热吹风或烘烤）即显蓝色；遇水蒸汽（如在热水瓶口移动 ）字再隐没。原因是CoCl22H2O为淡紫色，其水溶液色浅， 而无水物COCl2为蓝色。酚酞水。即1%酚酞的酒精溶液。用碱水涂抹时显红色，用 酸（如醋酸）涂抹则褪色。淀粉液。1

14、%淀粉水溶液或牛奶液。书写后用碘液涂抹显蓝 色，烘烤或微热后由于碘挥发而褪色。2无色墨水（一次性密写液）亚铁溶液。书写时无色，加热显出字迹。洋葱汁。用白蜡、柠檬汁或洋葱汁、稀硫酸在 纸上写字，干后不留痕迹。烘烤或电热吹风后，字迹呈棕色。 3血液检验血液检验是犯罪现场证据剖析的重要内容之一。基本步骤判定可疑血斑是不是血迹，是人血还是动物血，确定血型。主要方法目视法：目视法：看血的颜色、光泽以及组织的稠密程度，可判 定是不是血。若是血，则将其溶于水，加稀氨水时不变色， 而加浓氨水则变棕色并有凝聚物生成。化学法：化学法：血液中存在过氧化酶可作为特征颜色反应的催 化剂。如它催化过氧化氢对联苯胺的氧化生

15、成醌类化合物， 颜色由绿色变成蓝色以至红色，用此法可以判断是否人血。 血型鉴定的原理是不同人的血清使红细胞凝结能力是不同的 ，由标准血清的血型就可判断出未知血样的血型，这是法医 检验的力证。 85 照相与化学 照相（摄影）在现代人们日常生活中占有重要地位。除 了通常大家熟悉的娱乐摄影以外，还有建筑设计的蓝图、电 影、X光胶片以及军事侦察、金相分析、宇宙卫星、地图测绘 、探险考察、缩微资料复制等多个领域，都要用到照相。 一、银盐的光化学 典型的照相胶片含有由极难溶解的溴化银(AgBr）所组成的 微小晶体。这些颗粒悬浮于明胶中，生成的明胶乳剂熔化后 涂布在玻璃板或塑料片基上。当适当波长的光照到一个颗粒 上时，在颗粒内留下少量游离银的一系列化学反应就开始了 。最初溴离子吸收光子产生一个溴原子： 吸收光AgBr AgBr0eAgBr AgBr0e吸收光银离子能与电子结合产生银原子（AgeAg0）， 颗粒内部的缔合作用产生Ag2、Ag20、Ag3、Ag30、Ag4 和Ag 40。存在于曝光