化学自习室移动版

我们知道在化学实验上需要经常对药品进行加热，这就需要酒精灯的使用经常化，而酒精灯的火焰一般是高4—5厘米，宽是1—3厘米，在这么大范围的火焰上对某些药品进行加热，怎样才能收到比较好的效果呢？酒精灯的火焰可以分为三部分：焰心、内焰和外焰。焰心是我们观察到的比较暗的部分；内焰是最明亮的部分，呈黄色；外焰颜色比内焰淡，而且常飘忽不定。一般地认为酒精灯火焰温度在500℃左右，并且焰心、内焰和外焰的温度依次增高，其理论依据是：外焰燃烧充分，温度最高。因此在要用到酒精灯加热的实验中，都强调要用外焰加热。

但是事实真的是这样吗？

酒精灯三层火焰的温度各有多少度？三层火焰的大小关系怎样，是不是像前面叙述的那样？酒精灯可以获得的最高温度又有多大？这些都是定量的研究，在传统的中学化学实验条件下难于开展。中学化学实验对这个问题进行定性研究，通常的做法是用一根火柴梗在酒精灯火焰上加热，根据火柴梗不同部位炭化速度的快慢来判断各层火焰温度的高低。掌上实验室使中学化学实验从定性研究走向定量研究成为可能。掌上实验室是由手持技术(Hand held technology)与计算机技术构成的现代科学实验室，它们能便携地、定量、快速、准确地测量各种实验数据；计算机技术为实验数据的处理提供强大的技术支持。本实验在掌上实验室进行，对上面三个问题进行探究。

酒精灯火焰的内焰温度最高，外焰次之，内焰最小。实验证明：“越往外焰酒精燃烧就越充分，放出的热量就越多，温度也就越高”这种说法是不正确的。

最高温度并不是出现在外焰，而是出现在内焰。那为什么会出现这种情况呢？外焰的酒精蒸气受外界空气影响较大，而且和外界空气的能量交换剧烈，火焰的温度受到很大的影响；焰心部位因空气较稀薄，酒精蒸气燃烧不充分，因此焰心的温度不高。内焰酒精蒸气稳定，与空气接触适中，燃烧较充分，发出的光最明亮，因此最高温度在内焰出现。

另外最高温度是一个瞬时的数值，受诸多因素的影响，如酒精的纯度、酒精的蒸发情况等，而且不同的酒精灯获得的最高温度也不同。本实验中采用的酒精、酒精灯都是普通的灯用酒精、实验室酒精灯，灯壶的总容量为190mL，约装有110mL的酒精，为总容量的2/3。

综上所述，我们可以得到以下结论：

（1）酒精灯3层火焰温度的大小顺序为：焰心<外焰<内焰，焰心和内焰温度较稳定，外焰温度不稳定，剧烈波动；

（2）焰心的平均温度为432.3℃，内焰的平均温度为665.5℃，外焰的平均温度为519.9℃；

（3）最高温度出现在内焰，酒精灯可以获得的最高温度为695.2℃(平均值)。