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参与翻译: 培培 (6)

介绍

您家里有灭火器吗?希望是的!它可以挽救您的生命,以防火灾。但是您有没有想过这些灭火器是怎么工作的?当它们阻止火灾蔓延的时候,您可能首先想到它们中有些甚至不含水。除了水,还有什么能灭火呢?做这个实验,找出魔术般熄灭蜡烛的原理。

背景

在一些东西燃烧时究竟会发生什么?火,也叫燃烧,是氧气与燃烧的物质发生化学反应的结果。幸运的是,不是所有的东西在接触空气或氧气的时候马上就着火了。火开始燃烧必须满足以下要求:首先,需要一个易燃材料或燃料可以燃烧。其次,这种材料需要达到一定的着火点。燃烧反应必须产生足够的热量来维持火焰。最后,火燃烧需要氧气。如果热量、燃料或氧气不足,就不会产生火。

第 1 段(可获 2.44 积分)

灭火器的设计是消灭火灾所必需的“装备”。有几种方法可以做到这一点。例如,水可以降低火中的热量。不停增加水量常常可以冷却燃料以便其停止燃烧。有些类型的灭火器是使用干燥的化学物质来阻断化学燃烧反应。另一种选择是覆盖一层消防泡沫、二氧化碳气体或干燥的化学物质,阻止空气与火焰接触。上述方法中的相同结果是:火被扑灭。您可以在这个实验中看到,您甚至不需要使用真正的灭火器——仅仅是一些苏打和醋。想知道这两种原料如何能扑灭火焰?那么,让我们开始试验一下吧!

第 2 段(可获 1.84 积分)

材料

  • 小蜡烛
  • 火柴
  • 成年助手
  • 小苏打
  • 汤匙
  • 培乐多彩泥或粘土
  • 蜡烛放在玻璃盘的地方(蜡烛不应太高,它必须低于盘子顶部)
  • 一个做此试验的安全区域

准备

  • 用培乐多彩泥或橡皮泥把蜡烛粘到你的玻璃盘中心。
  • 在蜡烛上撒上几汤匙的小苏打。盘子的底部应充分覆盖住大约1/4英寸的小苏打。

过程

  • 在大人的帮助下,用火柴点燃蜡烛。观察火焰几秒钟。火焰看起来像什么?它是大还是小?
  • 小心地在玻璃盘里倒入一些醋。它应该足以让所有的小苏打溶解。但是要确保没有液体或泡沫到达火焰处。当您把醋加入苏打水时会发生什么?您能解释一下您观察到的结果吗?
  • 一旦您加了醋,仔细观察蜡烛。火焰发生了什么变化?蜡烛还在燃烧吗?注意:如果你没有看到任何事情发生,试着往玻璃盘中添加苏打粉或醋。
  • 如果火焰熄灭,试着再用火柴点燃蜡烛。这样做容易还是难?如果你靠近蜡烛,火柴会发生什么变化?
  • 把您的玻璃盘子清理干净,重复实验,但是这次不要用醋,把水倒在小苏打上。这次火焰会发生什么变化?您观察到的反应相同吗?如果不同,你能解释一下区别吗?
  • 另外:您能在厨房里找到除了醋以外,其它能使二氧化碳与泡打粉混合在一起的液体吗?记住,这些液体必须是酸性的。当您把这些溶液加入小苏打时,观察蜡烛的燃烧情况。它们如何反应?你的火焰在继续燃烧还是熄灭?
  • 另外:和大人一起,在您的家里找到一个灭火器(如果你有),阅读它的说明。您能找到灭火的方法吗?问大人在发生紧急情况时如何使用这种灭火器。但要小心,不要不小心真的使用它!
第 3 段(可获 5.11 积分)

观察结果

您成功地扑灭火焰了吗?您甚至不明白是什么让蜡烛熄灭,但它看起来几乎像魔术!最初,您的蜡烛应该已经顺利、稳定的燃烧起来。毕竟,它有来自蜡烛的足够燃料、火柴的热量和空气中的氧气支撑火的产生。然而,您应该注意到,当您把醋加入玻璃盘子里的小苏打中,一段时间后,火焰突然熄灭了。发生了什么?答案与您将醋和小苏打混合时所发生的化学反应有关。

 

第 4 段(可获 1.33 积分)

小苏打的另一个化学名字是复合碳酸氢钠。它与任何类型的酸反应,如醋形成气态的二氧化碳(CO2)。当您将醋添加到玻璃盘中时,您可以清楚的看到它产生了什么——您观察到它产生了泡沫。同样地,当您用碳酸氢钠混合酸时,产生的二氧化碳反应使小苏打的火爆发或气球充气。在这个实验中,二氧化碳熄灭蜡烛火焰。虽然您看不见它,但通过小苏打-醋反应产生的二氧化碳开始自下而上填满玻璃盘。最后,当所有的玻璃盘子里的空气被二氧化碳代替时,火焰就没有氧气可以燃烧了,它熄灭了。如果您尝试再次点燃蜡烛,它也不会点燃,因为一旦进入玻璃盘中的二氧化碳层,火也熄灭了。

第 5 段(可获 2.06 积分)

然而,当你在玻璃盘中加入发酵粉时,没有二氧化碳产生,因为水不是酸。因此,只要有足够的氧气和燃料,蜡烛就会一直燃烧。

这个实验来自尼尔·阿德利的101个伟大的科学实验。

清理

确保蜡烛熄灭。用清水和肥皂冲洗玻璃盘,丢弃彩泥或粘土。

 

第 6 段(可获 0.96 积分)

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