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(shí)驗(yàn) 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(diǎn)適中，且具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性?；谝陨显颍~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(gè)趣味實(shí)驗(yàn)吧。

實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃酒精燈，酒精燈燃燒得比未插銅絲時(shí)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(shí)驗(yàn)二：銅絲“切割”火焰

如圖2所示，用銅絲編織一個(gè)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(shí)，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(diǎn)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(huì)降低至著火點(diǎn)以下，所以會(huì)繼續(xù)燃燒。

實(shí)驗(yàn)三：銅絲“滅火”

如圖3所示，用粗銅絲或多股銅絲繞成一個(gè)內(nèi)徑比蠟燭直徑稍大點(diǎn)的線圈，圈與圈之間有一定的空隙。點(diǎn)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(shí)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(shí)，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(diǎn)時(shí)，蠟燭自然會(huì)熄滅。

實(shí)驗(yàn)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(huì)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(shí)驗(yàn)五：巧測空氣中氧氣的含量

如圖4所示，在由兩個(gè)注射器組成的密閉裝置中留有50 mL空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時(shí)緩慢交替推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時(shí)間內(nèi)無進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱；待裝置冷卻至室溫，將氣體全部推至一個(gè)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(jì)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(shí)，減少的氣體體積，即為50 mL空氣中氧氣的體積。

實(shí)驗(yàn)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(gè)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(jī)酸，按照金屬活動(dòng)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(gè)電路，用電流表可以檢測到電路中電流的存在。