樟脑丸的作用原理

在学习《物态变化中的吸热过程》中，我了解到熔化、汽化和升华这三种需要吸热的物态变化。老师在联系生活中关于这三种物态变化的例子时讲到：“同学们家里的衣柜里经常会放上一两粒樟脑丸，你们有没有发现，一段时间后，那些樟脑丸就不见了。那么樟脑丸到哪里去了？这就是我们今天所要学到的升华现象。”通过学习，我得知：如果固体分子从外界吸热，直接挣脱周围的分子引力而飞出，那么物质就可以直接从固态变为气态，这种现象称为升华。樟脑丸消失的原因正是因为如此。

课后，我一直困惑：樟脑丸升华之后到哪里去了？怎样才能使樟脑丸复原呢？我按耐不住心中的疑惑，赶到办公室请教物理老师。老师没有直接hui答，而是极吊人胃口地说：“冰化成水，需要吸热；水结成冰，需要放热。你预习一下《物态变化中的放热过程》，再根据我刚才说的，思考一下，做个猜想，最好动手做一个实验。”

听完老师的话，我预习了《物态变化中的放热过程》。我发现凝固是熔化的相反过程、液化是汽化的相反过程、凝华是升华的相反过程。根据冰和水之间的变化关系，我大胆地做出了猜想：樟脑丸升华后的气体放热可恢复成樟脑丸。

做出猜想之后，接下来要制定实验计划了。由于经验不足，不清楚该如何使樟脑丸在升华之后，不四处飘散，并使樟脑丸升华后的气体遇冷发生凝华现象。我找来了王蒙和张瑶，经过讨论，我们决定参考课本中“碘的升华”的实验步骤来做实验。经过老师的允许，我们来到物理实验室，找来所需的实验器材。我们把器材按照“碘的升华”的实验样子摆好，将事先准备好的樟脑丸放进烧瓶中，盖上玻璃片，进行加热。一段时间后，我们发现，烧瓶中的樟脑丸升华的速度很慢，经过分析和讨论，我们决定将樟脑丸碾成粉末均匀铺在烧瓶底部，通过增大樟脑丸粉末的受热面积，以加快樟脑丸粉末的升华速度，重新开始实验。在加热的过程中，粉末一点一点地“消失”，当樟脑丸粉末完全“消失”后，我们停止加热。时间一点一点地流逝，令我们欣喜的是烧瓶的内壁渐渐产生了白色小颗粒：樟脑丸升华后的气体遇到降温后的烧瓶，放热凝华成樟脑丸小颗粒。

实验的结果证实了我的猜想，我们记录下实验过程，经过交流得出一致结论：樟脑丸升华后的气体遇冷放热可凝华成樟脑丸。

我和同学通过思考和实验最终寻找到了消失的樟脑丸。这次经历再一次验证了：学习物理需要多质疑、多思考、多动手。

卫生球:用萘制成的球状物，白色，有特殊的气味，放在衣物里，可以防止虫蛀。也叫卫生丸，有的地方叫樟脑丸。含有萘的樟脑丸大多呈白色，气味刺鼻，且沉于水中；而天然樟脑丸则是光滑的呈无色或白色的晶体，气味清香，会浮于水中。用于防虫、防蛀、防霉的天然樟脑丸又被称为臭珠，原本是从樟树枝叶中提炼出的有芳香味的有机化合物。而含有萘或者对二氯苯的合成樟脑丸则有刺鼻的味道，二氯苯有毒性，它能引起人体中毒症状，如倦怠、头晕、头痛、腹泻等。目前市面上出售的樟脑丸80��上均不同程度地含有萘或者对二氯苯，印有“绝不含萘和对二氯苯，安全、高效、对人体无毒无害”的产品不到1/6。

宋代洪迈在坚志》中介绍：“宣和中，蔡闭居京有方士持阴阳丹一两许，如弹子色正红，以献之。置之水中，随十二时上下，六阳时则浮上，六阴时则沉。仍各准其方位，不差晷刻。”

阴阳丹的组成成分是什么，洪迈没有说明。但在宋代，“水中浮丹”的研究是比较深入的，哪些材料制丹能在水中自由游走，哪些材料制丹可在水中自动沉浮，实验一丝不苟。苏轼就曾提到：“獐脑黄蜡和匀染黑，投水中作蝌蚪，自然水中走动。”《格物粗谈》中的“浮水金丹”是用樟脑、银珠捣成的。此外，《北梦琐言》还记载了一个盆中游鱼的实验：“戍州刺史文思辂亦有戏术，曾剪纸鱼投于盆内活。”从洪迈的记录看，阴阳丹在水中的运动很像潜水艇的沉浮。这使人想起基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。由此可知，当丹的比重大于液体比重时，丹会下沉，当丹的比重小于液体比重时，丹则上浮。

樟脑丸为什么能在水中自动沉浮呢？原来，实验中的“水”为醋酸溶液，樟脑丸的比重比醋酸溶液略微大一些，所以开始时樟脑丸沉入杯底。但由于醋酸与碳酸钠发生化学反应，产生的二氧化碳气体聚集在樟脑丸的表面，使樟脑丸和气泡这一整体的比重小于液体比重，樟脑丸浮了起来。当樟脑丸浮到液面时，附在樟脑丸表面上的二氧化碳气体逸出，剩下的气泡连同水对樟脑丸向上的浮力支持不住樟脑丸的重量，于是又沉入杯底。

不等于，樟脑丸有两种，一种是天然樟脑，价格较为昂贵。一种是萘（一种石油提取品）价格较为低廉，但都没有干燥的功能，如果需要干燥剂，一般家庭用生石灰就可以了，实验室可以用浓硫酸，过氧化钡，氢氧化钠等。