幾個(gè)有關(guān)蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn)方案
隔空點(diǎn)火
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)實(shí)際操作,理解和展示隔空點(diǎn)火的原理,即利用蠟燭熄滅后產(chǎn)生的石蠟蒸氣與空氣中的氧氣相遇并點(diǎn)燃,從而實(shí)現(xiàn)不直接接觸蠟燭就能點(diǎn)燃它的現(xiàn)象。
二、實(shí)驗(yàn)材料
- 蠟燭1支
- 打火機(jī)(或火柴)
- 酒精燈帽
三、實(shí)驗(yàn)步驟
- 點(diǎn)燃蠟燭:使用打火機(jī)或火柴點(diǎn)燃蠟燭,并讓其燃燒一段時(shí)間,確保蠟燭的蠟油充分熔化。
- 蓋滅蠟燭:用酒精燈帽將蠟燭火蓋滅,將燈帽移開(kāi),可以觀察到蠟燭上方出現(xiàn)一縷白煙。
- 準(zhǔn)備點(diǎn)火:確保打火機(jī)或火柴的火焰處于活躍狀態(tài),不接觸蠟燭,而是將火焰對(duì)準(zhǔn)白煙部分。
- 觀察現(xiàn)象:觀察火焰是否會(huì)順著白煙重新點(diǎn)燃蠟燭。
四、實(shí)驗(yàn)原理講解
- 蠟燭燃燒時(shí),石蠟在高溫條件下受熱產(chǎn)生石蠟蒸氣。
- 當(dāng)蠟燭火被蓋滅后,燈芯上方一縷白煙就是石蠟蒸氣遇冷形成的小顆粒。
- 當(dāng)這些具有一定濃度的石蠟蒸氣遇上明火時(shí),就會(huì)燃燒,并像導(dǎo)火索一樣再度點(diǎn)燃熄滅的蠟燭。
五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
- 實(shí)驗(yàn)中特別注意用火安全,避免火焰直接接觸可燃物。
- 實(shí)驗(yàn)過(guò)程需大人全程陪伴,不能讓孩子單獨(dú)操作。
- 蠟燭熄滅后需迅速在白煙地方打火,以確保石蠟蒸氣的濃度足夠。
六、實(shí)驗(yàn)拓展
- 除了使用打火機(jī)或火柴進(jìn)行隔空點(diǎn)火外,還可以嘗試使用其他熱源,如電火花等,來(lái)探索不同的點(diǎn)火方式。
- 粉塵爆炸概念的引入。在充滿粉塵、棉紗微?;蚱渌扇?xì)怏w的密閉空間內(nèi),需特別杜絕明火,避免發(fā)生爆炸。在處置油鍋小火時(shí),不能倒灑面粉,以免發(fā)生爆炸。
- 轟燃概念的引入。轟燃是指一定限定空間內(nèi)可燃物的表面全部卷入燃燒的瞬變狀態(tài)。
高矮蠟燭燃燒對(duì)比實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
通過(guò)對(duì)比高矮兩支蠟燭在同一密閉空間內(nèi)的燃燒情況,觀察并分析氧氣濃度和二氧化碳產(chǎn)生對(duì)蠟燭燃燒的影響,從而加深對(duì)燃燒條件和氣體性質(zhì)的理解。
二、實(shí)驗(yàn)材料
- 高矮兩支蠟燭(確保高度差異明顯)
- 透明罩(或其他透明密閉容器)
- 打火機(jī)(或火柴)
- 計(jì)時(shí)器(可選)
三、實(shí)驗(yàn)步驟
- 準(zhǔn)備階段:
將高矮兩支蠟燭固定在平穩(wěn)的桌面上,確保它們之間的距離適中,不會(huì)相互干擾。
使用火柴點(diǎn)燃兩支蠟燭,確保它們?nèi)紵€(wěn)定。
將透明罩輕輕罩在兩支蠟燭上方,確保罩與桌面之間密封良好。
- 觀察階段:
仔細(xì)觀察兩支蠟燭的燃燒情況,包括火焰大小、顏色、穩(wěn)定性等。
注意觀察玻璃罩內(nèi)是否有煙霧或水珠產(chǎn)生,以及這些現(xiàn)象對(duì)蠟燭燃燒的影響。
使用計(jì)時(shí)器記錄兩支蠟燭從開(kāi)始燃燒到熄滅的時(shí)間(可選)。
- 記錄與分析:
記錄兩支蠟燭燃燒過(guò)程中的關(guān)鍵現(xiàn)象,如火焰變化、煙霧產(chǎn)生等。
分析高矮蠟燭燃燒時(shí)間差異的原因,考慮氧氣濃度和二氧化碳產(chǎn)生對(duì)燃燒的影響。
四、實(shí)驗(yàn)原理講解
- 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,高蠟燭的火焰會(huì)逐漸變小,并最終熄滅;矮蠟燭的火焰也會(huì)逐漸變小,但通常會(huì)在高蠟燭之后熄滅。
玻璃罩內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生煙霧和水珠,這些現(xiàn)象可能會(huì)對(duì)蠟燭燃燒產(chǎn)生一定影響。
- 實(shí)驗(yàn)分析:
高蠟燭先熄滅的原因是隨著蠟燭燃燒產(chǎn)生的煙氣逐漸上升并占據(jù)上部空間,導(dǎo)致高蠟燭周圍的氧氣濃度降低,從而使其火焰逐漸變小并最終熄滅。
矮蠟燭由于距離桌面較近,能夠繼續(xù)從下方獲得相對(duì)較多的氧氣供應(yīng),因此其燃燒時(shí)間會(huì)比高蠟燭長(zhǎng)。
玻璃罩內(nèi)的煙霧和水珠可能會(huì)對(duì)蠟燭燃燒產(chǎn)生一定影響,如降低氧氣濃度、增加燃燒難度等。但這些因素不是導(dǎo)致高矮蠟燭燃燒時(shí)間差異的主要原因。
五、注意事項(xiàng)
1. 實(shí)驗(yàn)中特別注意用火安全,避免火焰直接接觸可燃物。
2. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程需大人全程陪伴,不能讓孩子單獨(dú)操作。
3. 蠟燭之間的距離適中,不會(huì)相互干擾。
4. 確保罩與桌面之間密封良好。
六、實(shí)驗(yàn)拓展
1. 改變透明罩長(zhǎng)寬比尺寸,對(duì)比狹長(zhǎng)型和矮胖型透明罩實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否不同。
2. 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:高溫?zé)煔馐軣崤蛎浬仙?,沿頂鋪開(kāi),再沿側(cè)壁下沉。所以在疏散逃生應(yīng)根據(jù)煙層不同高度位置采取直立疾走/彎腰/跪爬低姿。
子母焰
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
觀察火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律和蠟燭燃燒特性。
二、實(shí)驗(yàn)材料
1. 蠟燭:選擇燈芯較粗的蠟燭,以保證燃燒旺盛,產(chǎn)生足夠的石蠟蒸氣。
2. 打火機(jī)(或火柴):用于點(diǎn)燃蠟燭和子火焰。
3. 玻璃導(dǎo)管:長(zhǎng)度約6cm左右,直徑6mm的玻璃導(dǎo)管為宜。導(dǎo)管不宜過(guò)長(zhǎng),以免石蠟蒸氣冷凝;管徑不能太小,以免石蠟蒸氣容易凝固在導(dǎo)管內(nèi)壁上。
4. 試管夾:用于固定玻璃導(dǎo)管。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 材料準(zhǔn)備:點(diǎn)燃蠟燭,準(zhǔn)備好玻璃導(dǎo)管和試管夾。
2. 玻璃導(dǎo)管套在蠟燭上:使用試管夾夾住玻璃導(dǎo)管的中上部,防止燒到試管夾。將玻璃導(dǎo)管的一端插入蠟燭火焰(母火焰)的中心部位,即內(nèi)焰部分。
3. 收集石蠟蒸氣:等待一段時(shí)間,讓玻璃導(dǎo)管收集足夠的石蠟蒸氣。
4. 點(diǎn)燃子火焰:當(dāng)收集到足夠多的石蠟蒸氣時(shí),點(diǎn)燃玻璃導(dǎo)管另一端的石蠟蒸氣,此時(shí)子火焰就形成了。
四、實(shí)驗(yàn)原理講解
1. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
當(dāng)玻璃導(dǎo)管插入蠟燭火焰中心部位時(shí),導(dǎo)管口會(huì)冒出白色煙霧,這是未燃燒的石蠟蒸氣。
點(diǎn)燃導(dǎo)管另一端的石蠟蒸氣后,會(huì)形成明顯的子火焰,與母火焰共同構(gòu)成子母火焰現(xiàn)象。
導(dǎo)管內(nèi)壁有水珠。燃燒產(chǎn)生了水。
2. 實(shí)驗(yàn)分析
子母焰實(shí)驗(yàn)利用了蠟燭燃燒時(shí)石蠟蒸氣的易燃性質(zhì)。當(dāng)蠟燭燃燒時(shí),石蠟受熱汽化為石蠟蒸氣,這些蒸氣在蠟燭火焰中部(未與氧氣充分接觸燃燒)產(chǎn)生。通過(guò)導(dǎo)管將這些蒸氣導(dǎo)出,靠近火源的位置的石蠟蒸氣受熱燃燒,就形成了子火焰。
五、注意事項(xiàng)
1. 實(shí)驗(yàn)中特別注意用火安全,避免火焰直接接觸可燃物。
2. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程需大人全程陪伴,不能讓孩子單獨(dú)操作。
3. 導(dǎo)管的一端要插入母火焰的中心部位,因?yàn)樵撎幹饕鞘炚魵狻?/p>
六、實(shí)驗(yàn)拓展
1. 將導(dǎo)管放在火焰上方外焰部分,會(huì)引出黑煙,外焰溫度高,燃燒充分,沒(méi)法被點(diǎn)燃,不能形成子母焰。
2. 調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件(如導(dǎo)管長(zhǎng)度、管徑、火焰大小等),探索不同條件下火焰的行為和燃燒機(jī)制。
3. 通過(guò)這一實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論:外焰溫度比內(nèi)焰高,燃燒充分。所以平時(shí)要對(duì)小火火焰根部滅火,以迅速切斷火勢(shì)的燃料供應(yīng),阻止火勢(shì)的進(jìn)一步蔓延,降低復(fù)燃的風(fēng)險(xiǎn),更快速、更有效地降低火焰溫度。
水中點(diǎn)燃蠟燭
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1. 觀察和理解蠟燭在水中的燃燒現(xiàn)象。
2. 了解熱傳導(dǎo)、氧氣消耗和水的性質(zhì)對(duì)燃燒過(guò)程的影響。
二、實(shí)驗(yàn)材料
1. 蠟燭:選擇適合在水中燃燒的蠟燭,通常選擇圓形蠟燭或帶有較大底部的蠟燭。
2. 容器:一個(gè)適合放入蠟燭的容器。
3. 水:清水,用于填充容器。
4. 打火機(jī)(或火柴):用于點(diǎn)燃蠟燭。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 固定蠟燭:點(diǎn)燃蠟燭,將蠟油滴在容器底部固定蠟燭。吹滅蠟燭。
2. 準(zhǔn)備容器:往容器中倒入清水。水面基本與蠟燭同高。
3. 點(diǎn)燃蠟燭:將蠟燭點(diǎn)燃。
4. 觀察現(xiàn)象:觀察蠟燭在水中的燃燒情況,觀察記錄火焰大小、燃燒速度以及水位變化等。
四、實(shí)驗(yàn)原理講解
1. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
蠟燭在水中繼續(xù)燃燒:蠟燭放入水中后,其底部與水面接觸,但火焰仍能在水面上方繼續(xù)燃燒。
燃燒速度減慢:由于水吸收了蠟燃料燃燒釋放出的熱量,使蠟燭周圍溫度降低,從而減緩了燃燒速度。形成保護(hù)殼,未參與燃燒。
火焰變?。核舭l(fā)消耗了蠟燃料的氧氣,導(dǎo)致火焰變得較小。
煙霧減少:水能夠吸附煙霧顆粒,減少了煙霧的產(chǎn)生。
2. 實(shí)驗(yàn)原理
熱傳導(dǎo):水具有很高的熱導(dǎo)率,可以迅速吸收和傳導(dǎo)蠟燃料燃燒釋放出的熱量。這使得蠟燭周圍的溫度降低,導(dǎo)致燃燒速度減慢。
氧氣消耗:蠟燭燃燒需要氧氣。當(dāng)蠟燭放入水中時(shí),水蒸發(fā)消耗了蠟燃料的氧氣,使火焰變得弱小。
水的性質(zhì):水能夠吸附煙霧顆粒,減少煙霧的產(chǎn)生,并且具有高比熱容,可以吸收熱量。
五、注意事項(xiàng)
1. 實(shí)驗(yàn)中特別注意用火安全,避免火焰直接接觸可燃物。
2. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程需大人全程陪伴,不能讓孩子單獨(dú)操作。
六、實(shí)驗(yàn)拓展
1. 改變蠟燭粗細(xì),或水溫,觀察記錄火焰大小,燃燒速度以及水位變化,蠟燭熄滅時(shí),水面和蠟燭的高度差。
2. 通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn),更好地理解燃燒過(guò)程、熱傳導(dǎo)和水的性質(zhì)等科學(xué)概念。同時(shí),這個(gè)實(shí)驗(yàn)也提醒我們?cè)谀承┨厥猸h(huán)境下,如水中或潮濕環(huán)境中,燃燒行為會(huì)有所不同,需要采取相應(yīng)的安全防火措施。