教学素材：中国古籍中的烟花绽放

【教学素材】 中国古籍中的烟花绽放 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】 中国古籍中，烟花常以“烟火”、“焰火”“礼花”等名称出现，其制作与燃放技艺在宋元明清时期已相当成熟，并被文人墨客记录于笔记、游记等文献中。不仅展现了中国古代烟花的视觉奇观，也反映了其背后蕴含的丰富科技与艺术价值。 （1）汉代，《淮南子》里提到：“含雷吐火之术,出于万毕之家”。这种“吐火”幻术表演是烟花的雏形。 （2）南北朝，刘绘《元夕同杂宾里中观放烟火》记载：“电影迎前霹霹惊，瑶光缀后天花落”。 （3）隋代，杨广《元夕于通衢建灯夜升南楼》记载：“灯树千光照，花焰七枝开”。 （4）宋代，辛弃疾《青玉案·元夕》记载：“东风夜放花千树，更吹落、星如雨”。 （5）宋代，朱淑真《元夜》记载：“火树银花触目红，揭天鼓吹闹春风”。 （6）宋代，杨泽民《解语花》记载：“星桥夜度，火树宵开，灯月光交射”。 （7）元代，著名画家赵孟頫《赠放烟火者》记载：“人间巧艺夺天工夺天工，錬药燃灯清昼同。柳絮飞残铺地白，桃花落尽满阶红。纷纷灿烂如星陨，㸌㸌喧豗似火攻。后夜再翻花上锦，不愁零乱向东风”。 （8）明代，王弘诲《火树篇》记载：“燎原欲种应无地，幻质能开别有天。红学石榴全带焰，绿偷杨柳半浮烟”。 （9）清代，胤禛《元夕》记载：“火树拂云飞赤凤，琪花满地落丹英”。 （10）清代，医药学家赵学敏《火戏略》记载：“棉花屑光则紫，铜青之光青，银硃之光红，铅粉之光白，雄精之光黄，松煤之光黑”。对烟花原料提取、药剂配合、燃放技巧等进行了更为详细的解读。 同步训练设计 1．烟花中作为主要氧化剂，为燃烧反应提供氧气的物质是（ ） A．木炭（C） B．硫磺（S） C．硝酸钾（KNO3） D．硝酸钾（Mg） 2．在春节燃放烟花爆竹是我国的传统习俗。根据下列现象推测烟花爆竹的成分中可能含有什么物质，其中不合理的是（　　） 　 A． 燃放烟花时，发出耀眼的白光，说明烟花中可能含有镁粉 　 B． 燃放烟花时，发出蓝紫色火焰，说明烟花中可能含有铁粉 　 C． 爆竹的火药呈现黑色，说明火药的成分中可能含有木炭粉 　 D． 爆竹爆炸后，产生有刺激性气味的气体，说明火药的成分中可能含有硫粉 3．烟花爆竹的主要成分是黑火药，其化学组成为硝酸钾、硫磺和木炭等。 （1）黑火药中至少有 种元素，欲分离出硝酸钾，可进行 、过滤、蒸发结晶等操作． （2）黑火药的一般配方是：硫磺2g、硝酸钾3g、炭粉4.5g已知黑火药在空气中燃爆时可发生：3C＋S＋2KNO3 ( 点燃 )K2S＋N2↑＋3CO2↑ 。则C、S、KNO3完全反应时的质量比为 ，该配方中C和 （填化学式）明显过量，燃放烟花爆竹产生SO2的反应方程式是 。 （3）气体在空气中经粉尘催化氧化为SO3、SO2与水反应，形成硫酸型酸雨，写出有关反应的化学方程式： 、 。 （4）很多城市出台“禁放”规定杜绝此类污染，以下解决“现代文明”与“传统文化”冲突的做法可行的是 （填字母） A．提倡电子鞭炮   B．开发绿色鞭炮    C．关停鞭炮企业 4．阅读下面短文，回答问题。 除夕的夜晚，烟花在空中绽放，绚丽无比。烟花又称花炮、烟火、焰火，主要用于典礼或表演中。烟花和爆竹的组成类似，其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成，一定条件下引燃会发生剧烈反应，瞬间产生大量由二氧化碳、氮气等组成的混合气体，同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生爆炸。在军事上，黑火药是弹药的重要组成部分，可用作枪弹、炮弹的发射药等。制作烟花的过程中，还要加入一些发光剂和发色剂，它们使烟花呈现五彩缤纷的颜色。发光剂是金属镁或金属铝的粉末。发色剂是一些金属化合物。不同金属元素的化合物在火焰中灼烧时，会发出不同颜色的光芒。例如，氯化钠和硫酸钠等物质在火焰中灼烧时会发出黄色光芒；含钙化合物会发出砖红色光芒；含铜化合物会发出绿色光芒。因此，人们常通过燃放烟花来烘托节日气氛，但由于黑火药燃烧会产生有害气体，也带来了一些环境问题。 （1）黑火药爆炸时，除生成二氧化碳、氮气外，其它产物中一定还含有的元素有 （填符号）； （2）KNO3中钾元素的质量分数为 （精确到0.1%）； （3）氯化钠和硫酸钠等物质在火焰上灼烧时，均会发出黄色光芒的原因是 ； （4）镁粉在空气中燃烧生成氧化镁的化学方程式为 。 5．烟花常用于盛大的典礼或表演中，烟花创意与传统文化融合，诠释着璀璨绚烂的焰火神韵。某同学欣赏到了一种黄色烟花，他很好奇烟花的黄色是怎么来的？在查阅资料得知，原来黄色烟花中有加入硝酸钠（NaNO3）。 （1）提出了两个假设： 假设1：硝酸钠中的钠离子在灼烧时使烟火呈现出黄色。 假设2： 。 （2）查阅了以下资料： 【资料1】多种金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在高中化学上叫“焰色反应” 【资料2】硝酸铜（Cu（NO3）2）、硝酸钾（KNO3）中含有硝酸根离子，氯化钠（NaCl）、硫酸钠 （Na2SO4）中均含有钠离子。 在实验室内走了一圈，找到了装有硝酸铜，硝酸钾，氧化钠、硫酸钠的试剂瓶，接下来他的操作  。发现火焰不是黄色，于是他得出结论： 。 6．阅读下面科普短文，回答问题。 燃放烟花爆竹是我国的传统习俗，烟花爆竹的主要成分有黑火药、特效药剂等。黑火药由硝酸钾（KNO3）、硫磺（S）和木炭组成，燃烧时，瞬间产生大量气体，同时释放大量热，在有限的空间里，气体受热迅速膨胀引起爆炸。燃放烟花爆竹时闻到的刺激性气味，是由于黑火药中的硫燃烧生成了二氧化硫。特效药剂常含一些金属元素，燃烧时会产生不同颜色的火焰。下表为几种金属元素的化合物燃烧时的火焰颜色： 所含金属 钠 钙 钡 铯 火焰颜色 黄 砖红色 黄绿 蓝 烟花虽美，但燃放不当也会引起火灾和人身伤害等事故。另外，在燃放过程中会产生大量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及粉尘，从而诱发呼吸道疾病，同时会引起雾霾等环境问题。为此，近年来我国许多地区都逐渐开始实施禁放、限放政策，希望大家能依法文明燃放。 （1）烟花爆竹 ____（填“属于”或“不属于”） 易燃易爆危险品。 （2）黑火药属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （3）若在烟花爆竹中加入氯化钙（化学式为CaCl2），其火焰颜色可能 （填“砖红”或“黄绿”）色。 （4）燃放烟花爆竹时闻到的刺激性气味，是生成了___ （填“二氧化碳”或“二氧化硫”）。 （5）春节期间实行的烟花爆竹禁限令___ （填“利于”或“不利于”）改善空气质量状况。 7．烟花爆竹是节日庆典的传统消费品，其具有易燃易爆的危险属性烟。某兴趣小组的同学针对烟花展开了如下探究。 【探究一】了解烟花颜色的原理 【查阅资料】烟花是在火药(主要成分为硫黄、碳粉、硝酸钾等)中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和含锶、钡、钠等的金属化合物制成的。由于不同的金属和金属离子在燃烧时会呈现出不同的颜色(如表Ⅰ),所以烟花在空中爆炸时,便会放出五彩缤纷的火花。 所含金属 钠 钾 钙 铜 钡 呈现颜色 黄 浅紫 砖红 绿 黄绿 【交流讨论】若烟花在燃放时呈现了 色的火焰，则可能加入了硝酸铜。 【探究二】探究燃放烟花爆竹对空气的污染 【提出问题】烟花爆竹燃烧后生成了哪些气体？ 【查阅资料】①烟花爆竹的主要成分——火药中含碳粉、硝酸钾、硫黄； ②当CO2通入澄清石灰水中时，二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙白色沉淀，以及一种常见的液体； ②SO2也能使澄清石灰水变浑浊，而且能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，酸性高锰酸钾溶液常用于吸收SO2。 【作出猜想】猜想1是CO2；猜想2是 ；猜想3是SO2和CO2。 【实验探究】兴趣小组的同学设计了如图所示的装置(假设实验中每步反应均完全进行)，并进行实验作出分析（如表Ⅱ）。 实验操作 实验现象 实验结论 现象① 置A中的溶液褪色 猜想1错误 现象② 猜想3正确 【反思评价】 （1）装置A和装置C的顺序不能颠倒，理由是 。 （2）根据实验结果分析，燃放烟花爆竹会产生的污染大气的气体是 。 参考答案 1～2．C、B； 3．（1）混合物；5（种）、钾、氮、氧、碳和硫； （2）16：101:18、S；（3） S＋O2 ( 点燃 )SO2；AB； 4．（1）K、S；（2）38.6%；（3）均含有钠离子；（4）2Mg＋O2 ( 点燃 )2MgO。 5．硝酸钠中的硝酸根离子在灼烧时使烟火呈现出黄色；分别取适量的硝酸钾、硝酸铜固体在火焰上灼烧；硝酸根离子在灼烧时不显黄色。 6．（1）属于；（2）混合物；（3）砖红；（4）二氧化硫；（5）不利于。 7．【交流讨论】绿；【作出猜想】SO2；【实验探究】装置A中的溶液褪色，装置B中的溶液不褪色，装置C中的澄清石灰水变浑浊；【反思评价】（1）二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，影响对二氧化碳的检验；（2）SO2或二氧化硫。 学科网（北京）股份有限公司 $