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一、焰色反应的涵义

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，这在化学上叫焰色反应。可使用它们的单质或化合物、固液态等进行实验，钾的焰色为紫色，由光的互补原理可知黄色与蓝色互补，即用蓝色的钴玻璃可将黄色滤去，这样就能观察到钾的真实焰色了。 

 光的互补色都被吸收而呈黑色，当七色光都反射时而呈白色。

说明： 

（1）“焰色反应”不是化学变化，不属于化学反应，它是金属原子或离子在灼热的条件下获得一定的能量，某些核外电子与原子核之间的距离发生一定变化的现象。 

（2）焰色反应研究的对象是金属元素，研究的物质可以是单质也可以是化合物。其它的一些反应如：氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，硫磺皂氧气中燃烧火焰呈紫色等等，都不属于焰色反应。 

（3）并不是所有的金属元素都能发生焰色反应，在中学化学实验中要求掌握的有钠、钾元素的焰色反应。 

（4）做焰色反应的实验一般要用一物体做被灼烧物质的载体，中学化学实验中一般用的是铂丝，主要是因为铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色。实际上凡是灼烧时火焰没有特殊颜色的金属，都可以作焰色反应的载体，如光洁无锈的铁丝或、镍、铬、钨丝等均可。

二、焰色反应的操作方法 

以铂丝做被灼烧物质的载体，焰色反应的操作方法是： 

（1）蘸蘸：用稀盐酸蘸洗铂丝。目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。要注意用纯净的盐酸把铂丝洗得干干净净。

（2）烧烧：将用盐酸洗过的铂丝在火焰上灼烧。目的是除去铂丝上的杂质。要注意所用的火焰应是无色或浅色，而且一直烧到火焰恢复到原来的无色或浅色为止。 

（3）再蘸蘸：用灼烧合格的铂丝蘸取被灼烧的物质。 

（4）再烧烧：将沾在铂丝上的物质在火焰上灼烧。要注意：在观察钾的焰色反应的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片观察，其主要原因是因钾及钾的化合物中可能混有钠元素，而钠的火焰能掩盖钾的紫色火焰，而蓝色的钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。 

因此焰色反应的操作方法可概括为：蘸蘸、烧烧、再蘸蘸、再烧烧。 

注意： 

①焰色反应常用于在实验中对金属元素（主要是钠和钾）进行鉴定或鉴别。 

②在钠、钾这样的金属单质的灼烧过程中，既有化学反应又有焰色反应。 

③蓝色的钴玻璃是在普通玻璃中熔入三氧化二钴（Co₂O₃）的玻璃，这种玻璃呈蓝色。

三、焰色反应的本质 

根据构造原理，处于最低能量的原子叫基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到高能级，变成激发态原子。激发态原子不稳定，电子又会跃迁回到较低能级，并释放出能量。不同的原子释放不同的能量，表现出不同的焰色。因为光辐射是电子释放能量的重要形式之一，在日常生活中，我们看到的许多可见光如灯光、激光、霓虹灯光等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。

四、例题分析 

【例题1】用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：                 。 

解析：原子核外电子按一定轨道顺序排列，轨道离核越远，能量越高。燃烧时，电子获得能量，从内侧轨道跃迁到外侧的另一条轨道。跃迁到新轨道的电子处在一种不稳定的状态，它随即就会跳回原来轨道，并向外界释放能量（光能）。 

【例题2】以下电子排布式是基态原子的电子排布的是（    ）。 

①. 1s¹2s¹      ②. 1s²2s¹2p¹       ③. 1s²2s¹2p⁶3s²       ④. 1s²2s¹2p⁶3s²3p¹ 

A. ①②       B. ①③         C. ②③          D. ③④ 

解析：由构造原理知，核外电子的排布总是首先占据能量较低的轨道，当能量较低的轨道填满后再进入能量较高的轨道，此时整个原子能量最低，处于基态。①中1s轨道未填满就进入2s属于激发态，②中2s轨道未填满就进入2p轨道也属于激发态。只有③④属于基态原子的电子排布。 

答案：D 

点拨：能量最低原理是自然界普遍遵循的规律，能量越低，物质越稳定，物质都有从高能量状态变化到低能量状态的趋势。当电子吸收一定能量时，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，此时原子中的低能量轨道不再填满，而电子可进入能量较高的轨道。