烟花是如何上天并产生不同颜色的？

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前几天晚上鸟巢燃放的烟花一定惊艳到了屏幕前的你。什么，你没看到？不慌！这就带你来回顾那些你错过的烟花。

是不是很好看？要知道北京市对于烟花爆竹的燃放是有专门规定的，根据《北京市烟花爆竹安全管理规定》的第十四条：本市五环路以内（含五环路）区域为禁止燃放烟花爆竹的区域。

那么有同学就要问了，为什么可以在鸟巢看到呢？这是因为第十四条同时规定：国家、本市在庆典活动和其他节日期间，需要在禁止或者限制燃放烟花爆竹区域内燃放烟花爆竹的，由市人民政府决定并予以公告。这下明白了吧。

Part.1

烟花的来源和历史

烟花，又称花炮、烟火、焰火、炮仗，花焰等等，源于我国古代四大发明之一的火药。烟花的具体产生时间已不可考，但隋炀帝有诗云“灯树千光照，花焰七枝开”（《正月十五日于通衢建灯夜升南楼诗》），讲述的就是元宵佳节燃放花焰，即烟花，的情景。这说明至少在隋唐时期就已有了用于庆祝节日供人娱乐的烟花雏形。

宋代的"架子烟火"或"盆景烟花"已具相当规模。豪放派词人代表辛弃疾曾有“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”的词句（《青玉案·元夕》），便是对其生动而形象地描写。

到了元明年间，许多诗人、文学家都有有关鞭炮烟花的记述。如元代赵孟頫的诗《赠放烟火者》“纷纷灿烂如星陨，㸌㸌喧豗似火攻。”则描述了正月十五燃放烟火的热闹景象，把烟火比作陨星和火攻。

清代烟花的制作技术不断提高、规模的不断发展，烟花不仅仅出现于皇宫和达官贵人的府邸，每逢佳节民间燃放烟花也成为了一种习惯。为了加强对于烟花的管理，清代的《大清律例》则规定：花爆作坊均要由官府审批方可挂牌，并且燃放烟花须在规定的场所。

Part.2

烟花为什么能够发生爆炸

了解完烟花的历史，那么它究竟是怎么回事儿呢？小编这就带你了解。烟花，是一种以火药和金属的粉末制成的物体，以火点燃后会燃烧、爆炸并绽放出声音和五颜六色的光线，通常在户外使用。

黑火药烟花的原理和爆竹大同小异，其结构都包含黑火药和药引（导火索）。黑火药就是我们常说的“一硫二硝三木炭”：S + 2KNO3+ 3C = K2S + N2↑+ 3CO2↑上述反应的条件为点燃，硫磺和硝酸钾是氧化剂。

硫磺，为淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味，是一种易燃固体，可以从天然硫矿中制得，也可用黄铁矿、碳、氧气在高温环境下制硫。

硫磺硝酸钾可以从硝土中提取出来，主要原理是利用草木灰中的钾离子取代硝土中的钠离子，从而生成硝酸钾。它与有机物接触能引起燃烧和爆炸。

硝酸钾木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。

木炭

外部提供热源将燃料点燃。硝酸钾分解放出的氧气使木炭和硫磺剧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体。由此发生化学反应引发爆炸，而爆炸过程中所释放出来的能量，绝大部分转化成光呈现在我们眼中。

Part.3

烟花是如何上天并产生不同颜色的？

烟花的封装一般都是密闭的，而爆炸反应发生后会产生大量的热量和气体，在密闭的环境中，由于上下端的密闭性较差，气体从下方喷出。根据牛顿第三定律，礼花弹获得上升的动力，火药的内能转化为热能以及礼花弹的动能和势能。当火药耗尽，由于惯性，礼花弹继续上升，此时内部的炸药被引燃，在天上发生爆炸。

烟花的内部结构

在制作烟花的过程中通常都会加入一些发光剂和发色剂从而使烟花放出五彩缤纷的颜色。发光机和发色剂中都含有金属化合物，不同种类的金属化合物在燃烧时，会放出不同颜色的光芒。这就是我们常说的焰色反应。

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常见金属的焰色反应颜色

小编提醒大家注意哦，焰色反应是物理变化，不要记错哦。本质是每种元素都有其独特的光谱，当受热时原子的电子会吸收能量跃迁至较高的不稳定能级，然后再回到曾经的低能级并释放特定波长的电磁波。某些金属对应释放的电磁波正好位于可见光波段，我们就看到了五彩缤纷的颜色。

某晚会的多彩烟花表演

Part.4

小编有话说

想必现在大家对烟花有了进一步的了解，下次看烟花的时候你就可以讲(chui)给(xu)别(yi)人(bo)听啦。烟花在我国有上千年的历史，逢佳节放烟花早已成为我们的习惯，大家在燃放的时候要遵守相关规定并注意安全哦~

最后让我们再来欣赏美丽的烟花吧~

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来源：中科院半导体所

来源: 中科院半导体所