娱乐与化学

娱乐与娱乐与化化湖州师范学院杨金田娱乐与化湖州师范学院杨金田学学学11.1喜庆用品11.2化学游戏11.3化学魔术第11章11.4化学工艺品11．1喜庆用品一、鞭炮和爆竹喜庆吉日、乔迁开业时，放鞭炮、爆竹，以示庆贺。爆竹火药配方:以1硫2硝3碳的黑色火药为基础: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）1～2克爆炸反应：S＋2KNO3＋3C＝K2S＋N2＋3CO2＋707千焦爆炸反应特点：①反应速度极快；②体积急剧膨胀；③放出大量热导致高温；④低敏感度。一、鞭炮和爆竹11．1喜庆用品二、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。①组成与结构。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（主要为黑火药）、助燃剂（主要为铝镁合金、硝酸钾、硝酸钡等）、发光剂（铝粉或镁粉，燃烧时放出白炽光）、发色剂（各种金属盐，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）。②配方成分。常见焰色烟花配方焰色配方组成（克）红焰氯酸钾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其他发色剂还有硝酸銫（天蓝）、硝酸铷（紫红）、氯化铊（绿）、硫酸铜（蓝）、硝酸铟（蓝靛色）等。焰色来源于高温下金属离子的焰色反应。实验室里可利用焰色反应来鉴定金属离子：三、烟幕战场上的烟幕弹、舞台上的神仙境界，均由化学烟雾剂产生。主要方法有：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：2．乙二醇法将液态乙二醇（HOCH2CH2OH）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，因强烈吸水而呈雾，如飞机作蓝天写字的特技表演。4．干冰法固体二氧化碳（CO2）很易升华。升华时大量吸热，使附近空气温度急剧下降，促使空气中的水汽凝结成雾滴在空中弥漫，犹如仙境的云雾一般。若配上彩色灯光，效果更佳。11．2化学游戏一、彩色温度计试管中加半管95%乙醇和少量氯化钴晶体（COCl2·6H2O）振荡、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色。变色原因是钴的水合物逐步失水所致：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。显色原理：上述各种金属离子与铁氰化物反应生成不同颜色的铁氰化物沉淀:鉍，棕色；亚铁，深蓝色；铜，绿色；银，橙色。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，将其一端拉成小口（使粉末能漏出为度）。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：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。11．3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。下面介绍几种与火和水相关的魔术。一、1．烧不坏的手帕将手帕用50%稀酒精溶液浸透，取出后点燃一角，一边迅速挥动，一边燃烧，待火焰熄灭后，手帕完整无损。原因是酒精燃烧时放出的热量消耗于水的蒸发，边烧边挥动加快了热量散失，故火焰实际温度达不到手帕的燃点。注意，若酒精浓度太高，且挥动太慢，则手帕仍可能烧着。2．手帕包火将一粒萘球用手帕包好后用镊子夹住，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。原因：萘的燃点较低，易燃、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。注意：手帕要将萘丸裹紧，使氧气不足，且烧的时间不能太长，否则手帕仍会燃着。3．纸包火将一小团脱脂棉放到5毫升浓HNO3和10毫升浓H2SO4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）。用一张报纸松包住蓬松的火棉，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，即可看到包住熊熊大火的纸仍安然无损。原理：由于火棉容易分解放出CO2、NO2和H2O，速度快，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。HCl+NH3====NH4Cl原因：玻璃瓶中预先放约5～10毫升浓HCl，瓶盖内预先放入5～10毫升浓NH3·H2O，揭盖时将两者混合形成NH4Cl烟雾。2．瓶液变色在250毫升锥形瓶中加入H2O、NaOH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。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。其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。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）。3．多色“饮料”取8个高脚玻璃酒杯，分别加入半杯5%KSCN、C6H5-OH(苯酚)、NaAc、K2[Fe(CN)6]、AgNO3、Na2SO4、KI、KI-淀粉液，在另一茶壶中盛10%FeCl3溶液，给高脚杯中分别注入壶中溶液并搅拌，可分别得到类似玫瑰酒、可口可乐等不同颜色的溶液。4．白纸显字①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4种药品分别用温水溶解，再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喷雾器里。②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，颜色分别为：硫氰酸钾，红色；黄血盐，绿色；水杨酸，紫色；单宁酸，黑色。颜色的深浅取决于药品浓度，根据经验掌握。5．萘球跳舞①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。②表演先将2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。若在表演时，瓶后衬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。原理：小苏打与柠檬酸在水中起中和反应，使水液上下翻腾。萘球比重稍大于水，似沉不沉，故能随水液之运动上下跳起舞来。一种常用的酸性定影液的配方：11．4化学工艺品制作方法：将6份NaOH和6份Na2CO3溶于100份水中制成强碱溶液；在烧杯中将碱溶液加热至沸，加入新鲜树叶继续煮沸5～10分钟并轻轻搅动，直至树叶上绿色软物质溶解离去，用镊子夹出放于清水盆中；用试管刷软软刷去绿色软物质，直到白色叶脉，取出，漂洗晾干；喷洒成美丽图案或染成五颜六色再晾干；压平后配上丝线，便成叶脉书鉴。一、叶脉书签叶脉书签小巧玲珑，雅观大方，尤为青少年和读书人喜爱。二、水中花园1．制作：在1只大烧杯（或玻璃缸）杯底铺一屋洗净的砂子和白色小石子，加满20％硅酸钠（水玻璃）溶液。分别将氯化铜、氯化锰、氯化钴、氯化铁、硫酸镍、氯化锌和氯化钙等固体（黄豆大小）分散洒落在硅酸钠溶液的底部。2．原理：金属离子与SiO32-生成有色的硅酸盐沉淀：M2＋+SiO32-==MSiO3↓2M3＋+2SiO32-==M2（SiO3）3↓式中M2＋＝Mn2＋、Co2＋、Ni2＋、Zn2＋、Ca2＋等，M3＋＝Fe3＋等。三、独特影像1．瓷像在瓷碟、瓷杯、瓷片上烧制永固人像，曾盛行过“像章热”。烧制黑白瓷像的步骤：⑴购买或自配感光药水。⑵上色粉。通常选用彩色瓷釉上色粉（俗称低火颜料）。⑶烘干后置于炉中烧之，即得永固瓷像。(通常在1000℃以内不变色，1300℃以内不失原像。)欲得理想的瓷像：①清晰的底片；②完美的胶膜；③适当的温度和时间。2．手帕像在小手帕上印上风景、人像或自己照片，令人喜爱。制作方法：⑴准备两种化学药剂。①铁氰化钾溶液（铁氰化钾6份、水5份）；②柠檬酸铁铵溶液（柠檬酸铁铵6份、水5份）。分别贮于黑色（或棕色）瓶内备用。⑵混合溶液。印照片时，把两种溶液等量混合使之成为淡绿色，然后将手帕放在其中浸透，取出沥去水分，挂在暗室里吹干备用。⑶手帕干透后铺在木板上，放上底片，用黑纸把底片以外地方盖住，压上玻璃片，放于太阳光下晒10几分钟，手帕上就会出现影像。再把手帕放到冷水中洗去浸沾的液体，显影完成。解释：手帕上未经感光的部分附着的化学药品，都是水溶性的，可用水洗去恢复原色，已曝光的部分，因柠檬酸铁铵被光线照射还原成为亚铁盐，立即与铁氰化钾反应生成不溶于水的铁氰化亚铁（滕氏蓝）附在手帕上。经处理后的手帕，呈现蓝的影像。3．树叶像往树叶上印人像，既新奇又雅观。制作方法：选几片嫩叶，用黑纸密包3天，或大量采摘后置于暗房中保鲜3天，使树叶变为嫩黄色；去掉黑纸，在树叶背面衬上黑纸，正面覆上底片，再压上透明玻璃，放于阳光下晒3～4h；在暗处去掉底片和黑纸，把树叶投入水浴加热的沸酒精中除去叶绿素，变成白色或淡黄色；取出用水冲洗，放入碘酒中，树叶就会出现影像，再水洗、压平、晾干，得成品。原理：树叶在阳光下发生光合作用，生成淀粉微粒，淀粉遇碘变蓝色，故出现蓝色影像。四、石膏像石膏像洁白雅致，令人喜爱。制作：将熟石膏粉按比例加水拌合成糊状，浇灌到模具里，5～10分钟左右后打开模具，取出塑像。若塑像底座不平，可用小刀切削。如发现像上有气孔或缺陷处，可用毛笔尖沾水粘上粉末填补抹光，以得到满意的石膏像。如需要彩色塑像，可调制色料，用笔上彩或喷涂上色。制作：把细泥用稀H2SO4拌成浓浆状的酸泥，随意洒在竹制品上，于微火上慢慢烘干。待水分将干、酸泥开始脱落时，用水洗去竹制品上的泥土，雅致美观的斑竹制品即成。若用酸泥在竹具上题字、绘画，再烘烤、洗净，则竹制品上就会留下美丽的字画。斑竹家具，古色古香。天然斑竹材料难得，价格也贵。用化学方法使普通竹制品变为斑竹制品，可与天然斑竹媲美。五、人工斑竹及其字画原理：酸泥在火上烘烤，部分水蒸发，稀硫酸即变成浓硫酸，具有很强的脱水性，能使竹中的纤维素炭化，留下炭化焦点，所以竹上会出现深、浅棕色的斑点。竹制工艺品示例电镀鲜花可保留鲜花原有的形态和花瓣纹理，永远保留鲜花最妖艳的刹那形态。六、电镀鲜花电镀，使鲜花成为永不凋谢的贵金属或普通金属饰物。镀金鲜花已在新加坡、香港和泰国等国家和地区成为一种极时髦的装饰工艺品。七、玻璃蚀刻玻璃字画一直是市场上的一种紧俏工艺品。如在玻璃上刻画山水，刻上誓言、题词、姓名等作为纪念品或旅游商品，很受欢迎。1．材料和工具玻璃、氢氟酸、石蜡、刮刀、聚乙烯塑料容器。2．制法⑴涂蜡。将石蜡加热熔化后均匀地倒地玻璃上。⑵雕刻。刮去石蜡层，绘成图案、图画或书写文字。⑶腐蚀。将氢氟酸倒在绘有图画的玻璃上，腐蚀已刮去石蜡处的玻璃（SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2