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科学小论文《在水中燃烧的石头》

发布时间:2013-11-13 11:01:49  

水中燃烧的石头

作者:叶豪伟(湖岭二小六〈2〉班)

指导老师:王育棉(湖岭二小)

摘 要: 经请教专家及查阅相关资料得知,碳化钙的俗名是电石,它的化学式为CaC2,当电石遇到水的时候,就会发生化学反应,生成氢氧化钙和乙炔,当乙炔遇到高温燃烧,生成无色无味的水和二氧化碳气体。我想是否可以用电石来做魔术表演,将一块毫不起眼的石头放在水里,它会块速冒气泡,用火柴点燃,还可以看到淡蓝色的火焰在石头上方跳动。这样的奇异现象足够让观众惊奇。原本我并不知道这块石头是什么,在老师的指导下查阅了相关资料,进行试验验证,并根据实验的结果发明新型魔术工具〈神奇的水烧石〉。 关键词:电石 碳化钙 点燃 四氯化碳

一、 问题的提出

我们绝大多数人都喜欢看魔术,特别是春晚刘谦的魔术,当我看到刘谦魔 术的时候,我突然想起小时候我遇到的一个奇怪的现象。那天我在路边散步,看到一块普通的很不起眼的石头,我也是闲着无聊就抓起那块石头往旁边的水沟里丢,奇怪的现在发生了,我看到那块石头在冒气泡,而且冒的特别快,我下意识地拿出口袋里的火柴,想看看用火柴点燃之后会有什么现象。奇怪的事又发生了,这块石头竟然在燃烧,如果我没记错的话,火焰应该是蓝色的。这个问题一直困扰着我,于是我去问指导老师,将我的经历告诉了他。在老师的指导下,我知道了那个不是普通的石头,那是电石。燃烧的不是石头,而是石头与水反应生成的气体,名为乙炔。

二、 问题的探究

(一)了解电石和四氯化碳的相关资料

通过向老师请教和查阅资料,我知道了以下两点:

1、影响电石冒泡速度的因素主要有三点:水、电石的颗粒大小和温度。

2、(1)电石与水反应生成的乙炔可以合成许多有机化合物,例如:合成橡胶、人造 树脂、丙酮、烯酮、炭黑等;同时乙炔一氧焰广泛用于金属的焊接和切割。

(2)四氯化碳为无色澄清易流动的液体,有时因含杂质呈微黄色,具

有芳香气味,易挥发。密度(20℃)1.595克/立方厘米,密度比水大,熔点-22.8℃,沸点76~77℃。

(二)逆向思维得出新型魔术材料的构想

1、在了解了有关电石方面的资料,我对这怪石很感兴趣,总想继续探究下去,于是我在想,既然怪石能在水里冒泡,那在其他液体中会不会冒泡呢。经请教老师,他让我将怪石分别放在四氯化碳、盐水当中去。我设计并进行了以下实验。

实验名称:怪石在其他液体中的反应情况的实验

实验目的:研究怪石能否在四氯化碳和盐水中反应,且观察怪石在四氯化碳和盐水中的反应速度能否比在水中的反应速度还要快。

实验过程(运用对比实验法):取三只干净的烧杯,标号为1、2、3。向烧杯1中加入10毫升的纯净水,向烧杯2中加入10毫升的四氯化碳,向烧杯3中加入10毫升的盐水,用天平称取三份5g的电石,同时加到三只烧杯中,观察实验现象。等一段时间后,用火柴点燃,将观察到的实验现象记录下来。

实验材料:小块的电石、四氯化碳、盐水、三只100mL的烧杯、火柴

实验结论:电石在四氯化碳中不反应,在纯净水中的冒泡速度比在盐水中的速度要快,并且燃烧也相对剧烈。

2、做完实验之后,我在想该怎么将电石制成魔术工具,既然电石在四氯化碳中不反应,那想我可以将四氯化碳作为“灭火剂”,作为停止魔术的另一道具。于是我又开始做实验。具体操作:同样取两只干净的烧杯,标号为4、5。向烧杯4中加入10毫升的纯净水,向烧杯5中加入10毫升的四氯化碳,称取一份5g电石,加入到烧杯4中,待冒泡后点燃,再将烧杯5中的液体沿杯壁缓缓倒入到烧杯4中,观察实验现象。

实验记录:当到入四氯化碳时发现烧杯4中的液体分成两层,上层为水,下层为四氯化碳,四氯化碳将水和电石隔离,使得不能接触反应。

于是我根据这种现象我开始制作魔术工具。

三、 实施方案,梦想成真

通过实验,对于水是“助火剂”,四氯化碳是“灭火剂”已经不容怀疑。如何利用这些材料制作魔术工具呢?首先准备一个不透明的黑色的玻璃水槽,下端连接漏斗,在水槽里装入适量的水,放入大小合适的电石,要求水刚好盖过电石,当有稍许气泡的时候点燃,神奇的现象出现了,淡蓝色的火苗正在跳动,正当火焰旺盛的时候,我倒入另一种物质四氯化碳,随着液体的加入火焰越来越小,这时我打开漏斗开关,将四氯化碳从下端放出,火焰变得越来越大。我将这个魔术工具称之为神奇的水烧石。

四、 收获与感想

通过这次试验我学到了很多科学知识,特别是在老师的启发和引导下,我发现对于科学的探究是永无止境的,只要你不放弃,就一定会成功的。在日常生活中应注意有些奇怪的现象,通过科学的方式去解释,动手实践寻求真理,带着这样的精神探究,我相信不可能的事情也会变可能。

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