焰色反应实验创新设计
常见各元素焰色: 常见各元素焰色: 钠Na -黄色 锂 Li -紫红色 钾 K -浅紫色 铷Rb -紫色 铯Cs -紫红色 钙Ca -砖红色 锶 Sr -洋红色 铜 Cu -绿色 钡 Ba -黄绿色 辛 Zn -蓝绿色
焰色反应实验的改进Байду номын сангаас
一、常用方法的缺陷: 常用方法的缺陷: 1、火焰颜色干扰 、 2、焰色强度低、持续时间短 、焰色强度低、 3、金属铂贵重不易得 、 4、操作繁琐 、 5、光线干扰 、
8、以氨基甲酸乙酯作燃料, 它的熔点在℃ , 常温下 、以氨基甲酸乙酯作燃料 它的熔点在℃ 为固态, 为固态 燃烧时火焰近乎无色比乙醇燃烧时火焰的颜 色还要浅些因而配以芯线经过一定的工艺成形, 色还要浅些因而配以芯线经过一定的工艺成形 即可 得到外观类似于蜡烛, 焰色反应所需理想的“ 得到外观类似于蜡烛 焰色反应所需理想的“ 燃烧 源”
6、 用铁皮或铝皮卷一只防风罩 尺 、 用铁皮或铝皮卷一只防风罩, 寸无特殊要求, 照常规即可。 寸无特殊要求 照常规即可。在酒粘 灯芯高度开始向上打满小孔, 灯芯高度开始向上打满小孔 套在装 有助燃套的洒精灯上, 有助燃套的洒精灯上 就可得到完全 无色的火焰。 无色的火焰。其原理类似于煤油炉的 消烟拨火罩, 大量空气补充给灯焰, 消烟拨火罩 大量空气补充给灯焰 酒精充分燃烧而成无色。 酒精充分燃烧而成无色。用滤纸沾一 些金属离子盐溶液, 接触灼热的灯罩, 些金属离子盐溶液 接触灼热的灯罩 发出吱的一声, 溶液急剧汽化, 发出吱的一声 溶液急剧汽化 金属 离子获得足够的能量, 发出颜色, 随 离子获得足够的能量 发出颜色 火焰升起, 可维持一秒钟, 火焰升起 可维持一秒钟 比教材上 的彩图更清晰、明亮。 的彩图更清晰、明亮。
10、在粉笔粗的一端挖一个尽可能大的凹槽,在凹槽中加满药 、在粉笔粗的一端挖一个尽可能大的凹槽 在凹槽中加满药 然后在药品上滴加适量的酒精, 点燃酒精, 品, 然后在药品上滴加适量的酒精 点燃酒精 观察火焰内部的 颜色,其实验效果甚佳 其实验效果甚佳。 颜色 其实验效果甚佳。
降低火焰颜色对焰色的干扰
取代铂丝: 取代铂丝: 1、用光洁无锈的铁丝、废灯泡的电极丝或的300W电热 、用光洁无锈的铁丝、废灯泡的电极丝或的 电热 丝镍铬丝。经过酸洗并晾干的石棉绳。 丝镍铬丝。经过酸洗并晾干的石棉绳。 2、取长约10cm、宽1cm的滤纸条 将一端浸入待检验盐 、取长约 的滤纸条, 、 的滤纸条 的饱和溶液中, 取出后, 的饱和溶液中 取出后 将浸湿的一端边缘部分放在无色火 焰上灼烧, 可清楚地看到现象。 焰上灼烧 可清楚地看到现象。 3、取6H硬质铅笔一支 削出约 、 硬质铅笔一支, 长的铅笔芯, 硬质铅笔一支 削出约5cm长的铅笔芯 并将露出的 长的铅笔芯 铅笔芯顶端削成平铲状, 在酒精灯上灼烧, 铅笔芯顶端削成平铲状, 在酒精灯上灼烧, 烧尽铅笔芯表而的 有机物, 冷却后分别蘸取待检验盐的粉末,放在火焰上灼烧 放在火焰上灼烧。 有机物 冷却后分别蘸取待检验盐的粉末 放在火焰上灼烧。 4、在废俐锯片一端的小齿周围, 铺上固体试剂 放在酒精灯 、在废俐锯片一端的小齿周围 铺上固体试剂, 无色火焰上灼烧, 火焰很快呈现明显的强大的特征颜色。 无色火焰上灼烧 火焰很快呈现明显的强大的特征颜色。教 室前后排的学生都可看得清清楚楚。 室前后排的学生都可看得清清楚楚。 5、医用银针代替铂丝作焰色反应, 效果很好。 、医用银针代替铂丝作焰色反应 效果很好。 6、用烟纸的铝箔包各种盐类 、
撒粉法:在烧杯加入酒精→点燃,可得到接近无色的 火焰→用药匙分别把待检物粉末先后撒入酒精火焰中, 粉末立即被灼烧,焰色非常清晰。 1、在蘸有酒精的若千棉球上分别撒不同金属盐的粉 、 点燃后, 可分别观察到金属离子的焰色反应现象。 末, 点燃后 可分别观察到金属离子的焰色反应现象。 2、将几枝粉笔吸足无水乙醇, 分别沾盐的晶体 在 、将几枝粉笔吸足无水乙醇 分别沾盐的晶体, 无色火焰上点燃或灼烧, 无色火焰上点燃或灼烧 同样可观察到不同金属离 子的焰色反应。 子的焰色反应。
针对钾盐的焰色实验改进
1、 将钾盐放入一小烧杯中 用少量水润湿后 加入适量 、 将钾盐放入一小烧杯中, 用少量水润湿后,加入适量 95% 的酒精。然后 用镊子夹起一小团脱脂棉花 在烧杯中 的酒精。然后, 用镊子夹起一小团脱脂棉花, 一边搅拌一边浸泡后, 取出点燃。 一边搅拌一边浸泡后 取出点燃。即可看到高大的紫色火 焰。 2、将滤纸浸入饱和硝酸钾溶液中, 取出晾干。实验时, 用镊 、将滤纸浸入饱和硝酸钾溶液中 取出晾干。实验时 子夹其一端, 点火后, 滤纸条迅速燃烧,焰色现象明显 焰色现象明显。 子夹其一端 点火后 滤纸条迅速燃烧 焰色现象明显。 3、 将钾盐饱和溶液倒入一小烧杯中 再将一段粉笔浸透后 、 将钾盐饱和溶液倒入一小烧杯中, 取出晾干。用坩埚夹住一端, 取出晾干。用坩埚夹住一端 放在煤气灯或酒精喷灯上灼 就可达到满意的实验效果。 烧, 就可达到满意的实验效果。 4、 将5g 研细的蔗糖和 研细的氯酸钾混合均匀后 放入一 、 研细的蔗糖和4g 研细的氯酸钾混合均匀后, 蒸发皿中。然后, 滴入1 滴浓硫酸, 即可欣赏到“漂亮” 蒸发皿中。然后 滴入 至2 滴浓硫酸 即可欣赏到“漂亮” 的紫色焰火。 的紫色焰火。
7、将易拉罐的铝皮, 剪下一块约 、将易拉罐的铝皮 剪下一块约8*8cm见方。根据酒精的大 见方。 见方 小而定。在上面均匀地打上小孔, 卷成圆筒即成气化翠。 小而定。在上面均匀地打上小孔 卷成圆筒即成气化翠。正 好紧紧套在灯芯坐上, 下面不漏气。使火焰接近无色, 好紧紧套在灯芯坐上 下面不漏气。使火焰接近无色 并且温 度比原来高。 度比原来高。
7、用 浓HNO3 和浓 、 和浓H2SO4 处理滤纸变成纤维素硝酸酯,用 处理滤纸变成纤维素硝酸酯, 其沾相应盐的溶液后,晾干备用。用时点燃即可。 其沾相应盐的溶液后,晾干备用。用时点燃即可。 8、 用蘸有酒精的木炭代替原来的铂丝 或镍铬丝 进行焰 、 用蘸有酒精的木炭代替原来的铂丝(或镍铬丝 或镍铬丝) 色反应实验。 将干燥洁净的木炭条(用活化处理的木炭则 色反应实验。 将干燥洁净的木炭条 用活化处理的木炭则 更好) 吸饱无水乙醇(或 的酒精溶液也可) 更好 吸饱无水乙醇 或95 %的酒精溶液也可 , 再用坩埚钳 的酒精溶液也可 夹住木炭条, 用火柴点燃, 作为火源。 夹住木炭条 用火柴点燃 作为火源。向火源上均匀的撒布适 量的欲检测的金属离子的挥发性酸盐粉末,便可立即观察到 量的欲检测的金属离子的挥发性酸盐粉末 便可立即观察到 相关金属离子的盐燃烧时所呈现的特征颜色。 相关金属离子的盐燃烧时所呈现的特征颜色。 9、用棉花制成长约6cm 的棉花条 浸入 、用棉花制成长约 的棉花条, 浸入K2CO3 、 Na2CO3 、CaCl2 、BaCl2 、CuCl2 溶液 让溶液充分渗 溶液, 入棉花缝隙中。取出晾干, 浸入酒精溶液中, 使其略膨松, 入棉花缝隙中。取出晾干 浸入酒精溶液中 使其略膨松 再 装入酒精灯内制成灯芯。点燃灯芯, 装入酒精灯内制成灯芯。点燃灯芯 可以明显看到以 K2CO3 、Na2CO3 、CaCl2 、BaCl2 、CuCl2 溶液浸制 的棉花作灯芯的焰色分别为紫色(透过蓝色钴玻璃 透过蓝色钴玻璃) 黄色、 的棉花作灯芯的焰色分别为紫色 透过蓝色钴玻璃 、黄色、 砖红色、黄绿色、绿色。 砖红色、黄绿色、绿色。
4、做成一体的方式
5、在讲桌上放几块砖块, 蒸发皿内各放入一小团 、在讲桌上放几块砖块 药棉置于砖块上在药棉上倒些酒精, 药棉置于砖块上在药棉上倒些酒精 以浸湿棉花 为宜点燃药棉, 然后用药勺或滴管将适量钾、 为宜点燃药棉 然后用药勺或滴管将适量钾、钠、 铜等硝酸盐粉末或溶液滴在火焰上, 钙、钡、铜等硝酸盐粉末或溶液滴在火焰上 即 可清楚看到各种金属火焰的颜色。 可清楚看到各种金属火焰的颜色。如铜离子的焰 色为绿色或绿蓝色。 色为绿色或绿蓝色。
7、在铝片或铁片上燃烧 、
8、然后将一固定有五个汽水瓶盖的长方形的 、 木板或铁板平放在三脚架上, 如图所示,再用 木板或铁板平放在三脚架上 如图所示 再用 镊子取出广口瓶里浸泡的药棉分别放到五个 瓶盖内, 瓶盖内 点燃后即可同时明显地观察到几种的 焰色反应的现象, 实验效果显著。 焰色反应的现象 实验效果显著。
焰色反应
没有焰色的金属: 、 、 没有焰色的金属:Mg、Al、 Fe、 Ni、W、 Pt 、 、 、
原因: 原因:这些金属中的电子在跳跃到 较高能级时需要的能量, 较高能级时需要的能量,超出了可见光的 范围,或者太低,或者太高,总之, 范围,或者太低,或者太高,总之,不在 可见光的能量范围内, 可见光的能量范围内,所以看不到具体的 焰色。 而有的金属, 焰色。 而有的金属,恰好需要的能量落 在了可见光范围, 在了可见光范围,所以表现出了各自的焰 色。
3、用10 mL~ 20 mL 的小药瓶 打上小孔, 、 的小药瓶, 打上小孔, ~ 把各种经研细的碳酸盐粉末装入小瓶中,再贴 把各种经研细的碳酸盐粉末装入小瓶中 再贴 上标签。演示时分别将这些小药瓶口朝下, 上标签。演示时分别将这些小药瓶口朝下 对 着蒸发皿火焰喷洒, 立即可以看到直径在10 着蒸发皿火焰喷洒 立即可以看到直径在 cm 高约为 cm~ 15 cm 的美丽焰色 即使 高约为10 的美丽焰色,即使 ~ 象钾浅紫色也可在不需蓝色钴玻璃条件下使 全班同学看得非常清楚。 全班同学看得非常清楚。
4、向几只蒸发皿中分别注入乙醇, 点燃 再向蒸发皿 、向几只蒸发皿中分别注入乙醇 点燃, 中分别滴入待检验盐的浓溶液, 可观察到鲜明的颜色。 中分别滴入待检验盐的浓溶液 可观察到鲜明的颜色。 5、取少量的含待测金属离子的盐放入蒸发皿中,加 、取少量的含待测金属离子的盐放入蒸发皿中 加 入少量95 的酒精 搅拌至溶解,点火燃烧 的酒精,搅拌至溶解 点火燃烧,得到的 入少量 %的酒精 搅拌至溶解 点火燃烧 得到的 火焰高度和宽度都十分壮观,且焰色时间长 且焰色时间长,易于观 火焰高度和宽度都十分壮观 且焰色时间长 易于观 察燃烧时火焰的颜色。 察燃烧时火焰的颜色。 6、取若干铝质小汤匙, 放在铺有隔热材料的实验 、取若干铝质小汤匙 桌上, 匙柄朝向自己, 里面倒满白酒。分别点燃, 桌上 匙柄朝向自己 里面倒满白酒。分别点燃 得 无色火焰。待汤匙烧烫后, 无色火焰。待汤匙烧烫后 分别将适量各种金属氯 化物饱和溶液滴在匙柄上, 让其流入白酒中, 化物饱和溶液滴在匙柄上 让其流入白酒中 焰色 即得。用玻棒搅拌, 焰色更加明显。 即得。用玻棒搅拌 焰色更加明显。