前段时间,雅礼中学高一学生体验制作“加特林”,烟花爆竹走进校园走进校园的视频火了,但许多家长对此表示担忧,认为烟花爆竹与学习关系不大。

(图中药物均为道具)
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(图中药物均为道具)

实际上,烟花爆竹中蕴含了很多学科知识。

语文:烟花中的文化意象

烟花产品的命名往往有着独特的寓意与文化内涵,引用国花“牡丹”的“牡丹倾国”,花中四君子的“梅兰竹菊”,以及吉祥祝福语“锦冠纳福”、“翠柳迎春”等,这些对于语文写作提供了丰富的素材。

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数学:烟花规格的计算

高中试题中常常求圆柱、圆锥的面积,但很少求壁厚和内径。对于烟花产品,筒体规格的要求非常严格。

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像纸筒小礼花C级产品规定筒体内径要大于20mm但不超过30mm,主体高度小于等于300mm,壁厚大于等于2.0mm;个人燃放类喷花产品要求圆柱型内径不超过52mm,圆椎型内径不超过86mm。这些规格的计算都离不开数学知识的应用。

化学:烟花燃烧的奥秘

氧化还原反应的配平一直是高中化学考试的难点,而烟花的燃烧过程正是这一反应的典型应用。烟花中氧化剂(硝酸钾和高氯酸钾)是燃烧的关键。

它们在烟花燃烧过程中起到提供能量的作用,与硫磺、木炭、镁粉和赤磷等可燃物质发生化学反应,释放出光和热。

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其实大家比较关心的是烟花放出的颜色,高中化学做过金属燃烧的实验,铜燃烧时冒绿光,钾燃烧时冒紫光,烟花则通过在着色物加入这类金属元素,如钡、锶、钠、钾和铜等,业内被称为“红波”、“蓝波”、“绿波”和“紫波”等。

这些金属元素在高温下与氧气发生反应,释放出不同波长的光线,这种现象被称为“焰色反应”。

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最后,特效药物如苦味酸钾、聚氯乙烯树脂、六氯乙烷和各种油脂的加入,使得烟花的效果更加震撼。借助化学的“力量”,一个完整的烟花就制成了。

物理:烟花升空的原理

烟花的升空涉及了气体动力学、作用力与反作用力、动能与势能的知识。

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例如,一枚“火箭”烟花升空就体现了这些物理原理:燃烧产生的气体以极高的速度从筒底喷出,借助作用力与反作用力,烟花筒体向上升空,同时动能转化为势能,最终达到高空绽放。

历史:烟花与四大发明

烟花的发展历史与中国古代的四大发明紧密相关,“四大发明”占了三。

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烟花筒体的制作离不开“造纸术”,外包装使用了“印刷术”,而烟花的升空和燃放则依赖于“火药”,这些发明在推动历史发展的同时也推动了烟花的发展。

所以高校开展制作烟花的实践课,能够帮助学生更好地理解和应用所学的知识。
在高考陆续出分之际,祝愿所有考生:

已出分的同学顺利进入理想的院校,未出分的同学取得优异的成绩,未来的生活如同绚丽的烟花,充满光彩和希望。

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