
当除夕的烟花划破夜空,点亮城市的烟火气,你是否被孩子问过:“妈妈,烟花为什么是红色的?”“摔炮不用点为什么会炸?”
烟花,从来都不只是视觉的盛宴,更是一场藏在烟火里的 “科学公开课”。今天,我们就带着孩子一起,解锁烟花背后的 5 个核心原理,在年味中种下科学的种子。
#1
焰色反应:烟花的 “彩色密码”
你看到的每一种烟花颜色,都是金属元素的 “专属签名”。
烟花的火药中,添加了含钠、锶、钡等不同金属的化合物。当烟花被点燃,高温灼烧让金属原子中的电子被激发,以光能的形式释放多余能量。不同金属元素的原子结构不同,光的颜色也有差异—— 钠盐对应明亮的黄光,锶盐是热烈的红光,钡盐则是清新的绿光。这就是化学中经典的焰色反应,也是烟花五彩斑斓的核心原因。
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成分的巧思:摔炮 “无火自炸” 的秘密
春节街头,孩子们最爱玩的摔炮,藏着巧妙的化学配比。摔炮的核心成分是氯酸钾和红磷,还混入了一些沙子。沙子的作用是增加重量,提升摔打时的冲击力。
当摔炮被用力摔向地面,氯酸钾在剧烈撞击下迅速分解,释放出氧气;与此同时,红磷受到摩擦产生热量,在温度达到红磷的燃点,便会快速燃烧—— 这就是摔炮无需点燃就能爆炸的原理。也正因如此,摔炮的储存和运输需要格外谨慎。
#3
反作用力:烟花飞天的 “动力引擎”
那些能直冲云霄的烟花,靠的不是 “力气”,而是物理中的反作用力。这类烟花内部设计了专门的推进装置:由一个纸筒和火药组成。当引线点燃,推进装置中的火药率先燃烧,产生的大量高温气体从纸筒底部高速向下喷出,推着烟花飞向高空。
#4
效果包排列:烟花造型的 “设计图纸”
爱心、五角星、漫天繁星…… 烟花的百变造型,并非偶然。
烟花内部装有多个 “效果包”,且按照特定的顺序和空间结构排列。当烟花被发射到高空,效果效果包依次燃烧,释放出的化学物质向不同方向产生推力,在反作用力与焰色反应的共同作用下,效果包就像 “画笔”,在夜空中勾勒出预设的造型,这是烟火工程师的巧思,也是科学与艺术的结合。
#5
爆炸的能量:爆竹响声的 “强弱开关”
爆竹的 “嘭” 声,是能量释放的直观体现。爆竹的结构很简单:纸筒、火药、引线。当引线引燃纸筒内密封的火药,火药会在瞬间发生剧烈燃烧,产生大量气体和能量,使纸筒被撑破,引发爆炸,产生响声。
爆竹的响度,取决于三个因素:火药的燃烧效率、火药的用量、爆竹外壳的坚固程度。燃烧效率越高、火药越多、纸筒越坚固,爆炸时释放的能量就越大,响声也就越震撼。
看完这5个知识点,是不是发现春节的烟花藏着太多学问?除夕陪娃放烟花时,不妨把这些科学真相讲给孩子听,让热闹的年味里,多一份知识的乐趣,也让孩子在烟火气中,悄悄爱上科学~
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