化学与人类文明_化学与人类文明答案

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关键词：烟花；氧化还原反应；焰色反应；烟花安全。

第一小组展示完毕后,我对烟花的相关原理产生了很大兴趣,因此课后我找了相关资料完成了这篇小论文。

烟花中的化学

烟花很漂亮，漂就漂亮在纷繁而又绚丽的颜色上。在黑夜这块幕布上，烟花可以绽放出各种各样奇妙的效果，让人惊叹的美。而这一切，主要还是归功于化学。

1.光：

我们知道，烟花绽开之时，也是它最美的瞬间，就是一个剧烈的氧化还原反应（oxidation-reduction reaction），即爆炸反应（thermal explosion）。不管是一闪一闪还是瞬间光亮的效果，都是由于烟花内部的化学药剂反应而放出的大量光和热。

不过仅仅是爆炸是不够的，艺术性上还差了一点。于是人们希望想出一些方法来使反应的时间延长，这就是我们现在看到的烟花爆炸之后其相对缓慢绽开的效果。这种效果的术语是喷波（又叫拉波）。在烟花的制作中，一般会将硬木炭粉或铝粉、铁粉加入药剂中，在火药爆炸后，它们还来不及被充分反应就向各个方向喷出，遇见空气中的足量的氧就可以进行第二次燃烧反应。而这次的氧化还原反应并没有第一次那么剧烈，再加上空间足够，于是就不会产生二次爆炸。这在地面的人看来就像是被拉长的光束组成的花，再加上反应会得到许多颗粒物被一起喷出，外观上就是烟的表现。＂烟花＂这个名字就是这样来的。

除了最主要的火药和产生颜色的金属外，人们一般还会在其中加入易反应生成大量的固体和液体的物质。当反应发生后，这些固液不燃物会附着到那些没有充分反应的部分，给予充分的降温和隔绝空气，从远处看起来就像是熄灭了。而当氧气和温度又到了足以继续进行反应的时候，另一部分反应物反应而产生亮光。紧接着又反应得到固体和液体，以此往复，即产生了一闪一闪的奇妙效果。

2.色：

上文已经提到在烟花中加入某些金属，而这些绚烂的颜色的产生原理就是化学上的“焰色反应”。即某些金属或它们的挥发性化合物在火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。其本质上是金属原子电子受热激发后，再回到较低能级时将多余能量以光能释放，就产生了各种光焰效果了。

为了使烟花更加赏心悦目，人们掺入多种不同的金属，再利用颜色的叠加原理，就可以随心所欲产生各种颜色。

另一方面，制作者还可以从配料填充的角度下工夫，将反应物放置在不同的空间内，当反应产生后，可以从物理角度调整生成物的喷发方向，可以产生比如笑脸，脚印的光焰形状。（下表为常见焰色：）

锂 Li钠Na 钾 K 铷 Rb 铯Cs 钙Ca 锶 Sr 铜 Cu 钡 Ba

紫红 黄 浅紫 紫 紫红 砖红 洋红 绿 黄绿

3.危险：

要使烟花的艺术效果更好，人们往往希望它越大越好。因此，烟花中必须加入足量火药。显而易见，烟花作为易燃易爆物品是很危险的。

假如说，烟花在燃放过程中不慎倒翻，那团星火会以惊人的速度喷出，不管碰到人还是物，都是巨大损失。

即使燃放角度正确，这些活泼的物质在一定条件下可能会发生自燃甚至爆炸。

即使烟花正常燃放了，一个普通的烟花可以上升200米左右，生成物覆盖大概半径80米的范围。不仅会带来的严重的空气污染，生成物的温度也是非常高的。高中时学到的铝热反应，放出的热量甚至可以将盛放的器皿烧坏，把铁烧熔。即便残渣落到地面上时，内部温度也可以达到300℃，可能点燃地面上的物体，烧伤路人。

结束语

从小小的烟花之中我们可以看到，这一切都只是化学和物理知识，是比较浅显而又确实应用到我们生活中的。虽然既有利的方面又有不利的方面，但化学还是给我们的生活带来了丰富多彩。这一项项小的点缀慢慢积累，终究会质变为对社会的大推动，对文明的大促进。