趣味實驗 玩轉(zhuǎn)銅絲

河北省承德市營子區(qū)教育局中學(xué)教研室　張學(xué)軍

趣味實驗 玩轉(zhuǎn)銅絲

河北省承德市營子區(qū)教育局中學(xué)教研室張學(xué)軍

常溫下銅為紫紅色固體，它的硬度、密度、熔點適中，且具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。基于以上原因，銅作為金屬材料在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。下面就讓我們用銅絲來完成幾個趣味實驗吧。

實驗一：銅絲“助燃”

如圖1所示，在酒精燈燈芯管內(nèi)插入一節(jié)粗銅絲，點燃酒精燈，酒精燈燃燒得比未插銅絲時更旺。

圖1

原理解釋：銅具有良好的導(dǎo)熱性，使燈內(nèi)酒精更易氣化，因而酒精燈燃燒更旺。

實驗二：銅絲“切割”火焰

如圖2所示，用銅絲編織一個銅網(wǎng)，將銅網(wǎng)放在蠟燭燭焰上半部分位置，銅網(wǎng)上方火焰熄滅，下方繼續(xù)燃燒，燭焰被“削去”一部分。

圖2

原理解釋：銅具有良好的導(dǎo)熱性，將銅網(wǎng)放到燭焰上方時，銅網(wǎng)吸收了燭火上半部分的熱量，并向四周散熱，使銅網(wǎng)上方的石蠟蒸氣溫度降低至著火點以下，所以銅網(wǎng)上方燭火熄滅；銅網(wǎng)下方的石蠟蒸氣，有持續(xù)的燭火提供熱量，其溫度不會降低至著火點以下，所以會繼續(xù)燃燒。

實驗三：銅絲“滅火”

如圖3所示，用粗銅絲或多股銅絲繞成一個內(nèi)徑比蠟燭直徑稍大點的線圈，圈與圈之間有一定的空隙。點燃蠟燭，把銅絲制成的線圈從燭焰上罩下去，正好將燭焰罩在線圈里面，這時空氣并沒有被隔絕，可是銅絲里的燭焰卻自上而下熄滅了。

圖3

原理解釋：銅具有良好的導(dǎo)熱性，將銅線圈罩在燃著的蠟燭上時，燭焰散發(fā)的熱量大部分被銅絲帶走，結(jié)果使石蠟蒸氣的溫度大大降低，當(dāng)溫度低于石蠟蒸氣的著火點時，蠟燭自然會熄滅。

實驗四：銅絲“變臉”

取一根光亮的銅絲，在酒精燈外焰上灼燒至表面發(fā)黑，再將其伸入酒精燈內(nèi)焰中，又會逐漸恢復(fù)光亮的紅色。

原理解釋：銅絲在空氣中加熱生成黑色氧化銅，其化學(xué)方程式為：2Cu+O2=2CuO；氧化銅與內(nèi)焰中的酒精蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)，重新生成銅，其化學(xué)方程式為：C2H5OH+CuO=Cu+H2O+CH3CHO。

實驗五：巧測空氣中氧氣的含量

如圖4所示，在由兩個注射器組成的密閉裝置中留有50 mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢交替推動兩個注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時間內(nèi)無進一步變化時停止加熱；待裝置冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內(nèi)；依據(jù)密閉裝置內(nèi)減少的氣體體積與空氣總體積（50 mL）之比，計算出空氣中氧氣的含量。

圖4

原理解釋：銅絲在加熱并充分反應(yīng)的情況下，能將密閉系統(tǒng)中的氧氣全部消耗，該化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Cu+O2=2CuO。當(dāng)裝置冷卻至室溫時，減少的氣體體積，即為50 mL空氣中氧氣的體積。

實驗六：番茄電池

在半熟的番茄中，相隔一定距離，插上一根銅棒和一根鐵棒，再用一根導(dǎo)線把銅棒和鐵棒與一個電流表串聯(lián)起來，可以看到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路中產(chǎn)生了電流。

原理解釋：番茄汁中含有有機酸，按照金屬活動性順序有：Fe＞H＞Cu，所以該酸能與鐵反應(yīng)，而不能與銅反應(yīng)，于是鐵棒、銅棒、導(dǎo)線和番茄形成一個電路，用電流表可以檢測到電路中電流的存在。