几个有关蜡烛燃烧的实验方案

几个有关蜡烛燃烧的实验方案

隔空点火

一、实验目的

本实验旨在通过实际操作，理解和展示隔空点火的原理，即利用蜡烛熄灭后产生的石蜡蒸气与空气中的氧气相遇并点燃，从而实现不直接接触蜡烛就能点燃它的现象。

二、实验材料

1. 蜡烛1支
2. 打火机（或火柴）
3. 酒精灯帽

三、实验步骤

1. 点燃蜡烛：使用打火机或火柴点燃蜡烛，并让其燃烧一段时间，确保蜡烛的蜡油充分熔化。
2. 盖灭蜡烛：用酒精灯帽将蜡烛火盖灭，将灯帽移开，可以观察到蜡烛上方出现一缕白烟。
3. 准备点火：确保打火机或火柴的火焰处于活跃状态，不接触蜡烛，而是将火焰对准白烟部分。
4. 观察现象：观察火焰是否会顺着白烟重新点燃蜡烛。

四、实验原理讲解

1. 蜡烛燃烧时，石蜡在高温条件下受热产生石蜡蒸气。
2. 当蜡烛火被盖灭后，灯芯上方一缕白烟就是石蜡蒸气遇冷形成的小颗粒。
3. 当这些具有一定浓度的石蜡蒸气遇上明火时，就会燃烧，并像导火索一样再度点燃熄灭的蜡烛。

五、实验注意事项

1. 实验中特别注意用火安全，避免火焰直接接触可燃物。
2. 实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作。
3. 蜡烛熄灭后需迅速在白烟地方打火，以确保石蜡蒸气的浓度足够。

六、实验拓展

1. 除了使用打火机或火柴进行隔空点火外，还可以尝试使用其他热源，如电火花等，来探索不同的点火方式。
2. 粉尘爆炸概念的引入。在充满粉尘、棉纱微粒或其他可燃气体的密闭空间内，需特别杜绝明火，避免发生爆炸。在处置油锅小火时，不能倒洒面粉，以免发生爆炸。
3. 轰燃概念的引入。轰燃是指一定限定空间内可燃物的表面全部卷入燃烧的瞬变状态。

高矮蜡烛燃烧对比实验

一、实验目的

通过对比高矮两支蜡烛在同一密闭空间内的燃烧情况，观察并分析氧气浓度和二氧化碳产生对蜡烛燃烧的影响，从而加深对燃烧条件和气体性质的理解。

二、实验材料

1. 高矮两支蜡烛（确保高度差异明显）
2. 透明罩（或其他透明密闭容器）
3. 打火机（或火柴）
4. 计时器（可选）

三、实验步骤

1. 准备阶段：

将高矮两支蜡烛固定在平稳的桌面上，确保它们之间的距离适中，不会相互干扰。

使用火柴点燃两支蜡烛，确保它们燃烧稳定。

将透明罩轻轻罩在两支蜡烛上方，确保罩与桌面之间密封良好。

1. 观察阶段：

仔细观察两支蜡烛的燃烧情况，包括火焰大小、颜色、稳定性等。

注意观察玻璃罩内是否有烟雾或水珠产生，以及这些现象对蜡烛燃烧的影响。

使用计时器记录两支蜡烛从开始燃烧到熄灭的时间（可选）。

1. 记录与分析：

记录两支蜡烛燃烧过程中的关键现象，如火焰变化、烟雾产生等。

分析高矮蜡烛燃烧时间差异的原因，考虑氧气浓度和二氧化碳产生对燃烧的影响。

四、实验原理讲解

1. 实验结果：

在实验过程中，高蜡烛的火焰会逐渐变小，并最终熄灭；矮蜡烛的火焰也会逐渐变小，但通常会在高蜡烛之后熄灭。

玻璃罩内可能会产生烟雾和水珠，这些现象可能会对蜡烛燃烧产生一定影响。

1. 实验分析：

高蜡烛先熄灭的原因是随着蜡烛燃烧产生的烟气逐渐上升并占据上部空间，导致高蜡烛周围的氧气浓度降低，从而使其火焰逐渐变小并最终熄灭。

矮蜡烛由于距离桌面较近，能够继续从下方获得相对较多的氧气供应，因此其燃烧时间会比高蜡烛长。

玻璃罩内的烟雾和水珠可能会对蜡烛燃烧产生一定影响，如降低氧气浓度、增加燃烧难度等。但这些因素不是导致高矮蜡烛燃烧时间差异的主要原因。

五、注意事项

1. 实验中特别注意用火安全，避免火焰直接接触可燃物。

2. 实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作。

3. 蜡烛之间的距离适中，不会相互干扰。

4. 确保罩与桌面之间密封良好。

六、实验拓展

1. 改变透明罩长宽比尺寸，对比狭长型和矮胖型透明罩实验结果是否不同。

2. 通过本实验可以得出结论：高温烟气受热膨胀上升，沿顶铺开，再沿侧壁下沉。所以在疏散逃生应根据烟层不同高度位置采取直立疾走/弯腰/跪爬低姿。

子母焰

一、 实验目的

观察火焰传播规律和蜡烛燃烧特性。

二、实验材料

1. 蜡烛：选择灯芯较粗的蜡烛，以保证燃烧旺盛，产生足够的石蜡蒸气。

2. 打火机（或火柴）：用于点燃蜡烛和子火焰。

3. 玻璃导管：长度约6cm左右，直径6mm的玻璃导管为宜。导管不宜过长，以免石蜡蒸气冷凝；管径不能太小，以免石蜡蒸气容易凝固在导管内壁上。

4. 试管夹：用于固定玻璃导管。

三、实验步骤

1. 材料准备：点燃蜡烛，准备好玻璃导管和试管夹。

2. 玻璃导管套在蜡烛上：使用试管夹夹住玻璃导管的中上部，防止烧到试管夹。将玻璃导管的一端插入蜡烛火焰（母火焰）的中心部位，即内焰部分。

3. 收集石蜡蒸气：等待一段时间，让玻璃导管收集足够的石蜡蒸气。

4. 点燃子火焰：当收集到足够多的石蜡蒸气时，点燃玻璃导管另一端的石蜡蒸气，此时子火焰就形成了。

四、实验原理讲解

1. 实验现象

当玻璃导管插入蜡烛火焰中心部位时，导管口会冒出白色烟雾，这是未燃烧的石蜡蒸气。

点燃导管另一端的石蜡蒸气后，会形成明显的子火焰，与母火焰共同构成子母火焰现象。

导管内壁有水珠。燃烧产生了水。

2. 实验分析

子母焰实验利用了蜡烛燃烧时石蜡蒸气的易燃性质。当蜡烛燃烧时，石蜡受热汽化为石蜡蒸气，这些蒸气在蜡烛火焰中部（未与氧气充分接触燃烧）产生。通过导管将这些蒸气导出，靠近火源的位置的石蜡蒸气受热燃烧，就形成了子火焰。

五、注意事项

1. 实验中特别注意用火安全，避免火焰直接接触可燃物。

2. 实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作。

3. 导管的一端要插入母火焰的中心部位，因为该处主要是石蜡蒸气。

六、实验拓展

1. 将导管放在火焰上方外焰部分，会引出黑烟，外焰温度高，燃烧充分，没法被点燃，不能形成子母焰。

2. 调整实验条件（如导管长度、管径、火焰大小等），探索不同条件下火焰的行为和燃烧机制。

3. 通过这一实验，得出结论：外焰温度比内焰高，燃烧充分。所以平时要对小火火焰根部灭火，以迅速切断火势的燃料供应，阻止火势的进一步蔓延，降低复燃的风险，更快速、更有效地降低火焰温度。

水中点燃蜡烛

一、实验目的

1. 观察和理解蜡烛在水中的燃烧现象。

2. 了解热传导、氧气消耗和水的性质对燃烧过程的影响。

二、实验材料

1. 蜡烛：选择适合在水中燃烧的蜡烛，通常选择圆形蜡烛或带有较大底部的蜡烛。

2. 容器：一个适合放入蜡烛的容器。

3. 水：清水，用于填充容器。

4. 打火机（或火柴）：用于点燃蜡烛。

三、实验步骤

1. 固定蜡烛：点燃蜡烛，将蜡油滴在容器底部固定蜡烛。吹灭蜡烛。

2. 准备容器：往容器中倒入清水。水面基本与蜡烛同高。

3. 点燃蜡烛：将蜡烛点燃。

4. 观察现象：观察蜡烛在水中的燃烧情况，观察记录火焰大小、燃烧速度以及水位变化等。

四、实验原理讲解

1. 实验现象

蜡烛在水中继续燃烧：蜡烛放入水中后，其底部与水面接触，但火焰仍能在水面上方继续燃烧。

燃烧速度减慢：由于水吸收了蜡燃料燃烧释放出的热量，使蜡烛周围温度降低，从而减缓了燃烧速度。形成保护壳，未参与燃烧。

火焰变小：水蒸发消耗了蜡燃料的氧气，导致火焰变得较小。

烟雾减少：水能够吸附烟雾颗粒，减少了烟雾的产生。

2. 实验原理

热传导：水具有很高的热导率，可以迅速吸收和传导蜡燃料燃烧释放出的热量。这使得蜡烛周围的温度降低，导致燃烧速度减慢。

氧气消耗：蜡烛燃烧需要氧气。当蜡烛放入水中时，水蒸发消耗了蜡燃料的氧气，使火焰变得弱小。

水的性质：水能够吸附烟雾颗粒，减少烟雾的产生，并且具有高比热容，可以吸收热量。

五、注意事项

1. 实验中特别注意用火安全，避免火焰直接接触可燃物。

2. 实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作。

六、实验拓展

1. 改变蜡烛粗细，或水温，观察记录火焰大小，燃烧速度以及水位变化，蜡烛熄灭时，水面和蜡烛的高度差。

2. 通过这个实验，更好地理解燃烧过程、热传导和水的性质等科学概念。同时，这个实验也提醒我们在某些特殊环境下，如水中或潮湿环境中，燃烧行为会有所不同，需要采取相应的安全防火措施。