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对蜡烛燃烧实验的再改进

  • 投稿浣浣
  • 更新时间2015-09-02
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  摘要:针对课本实验设计的不足之处,对蜡烛燃烧实验进行了再改进。设计了将蜡烛燃烧实验在密闭的锥形瓶中进行的新方法,实验装置简单、现象明显。此外,还改进了“使熄灭蜡烛复燃的实验”,新方法可确保该实验成功。
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  关键词: 蜡烛燃烧实验;蜡烛复燃实验;化学实验改进
  文章编号:1005?6629(2014)3?0051?02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
  “对蜡烛及其燃烧的探究”是现行人教版九年级化学教科书第一单元课题2“化学是一门以实验为基础的科学”的主要部分[1]。蜡烛的燃烧是常见的化学现象,课本旨在通过对该实验的观察、记录、分析,说明发现和验证化学原理,学习科学探究的方法,并激发学生对化学的学习兴趣。笔者通过实践发现课本实验设计有如下不足:(1)为验证蜡烛燃烧的产物是二氧化碳,将一个内壁用澄清石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方――该方法实验现象不明显。虽然石灰水也能变浑浊,但可能是析出了Ca(OH)2固体,因为熟石灰的溶解度是随温度的升高而减小的,或直接蒸发水分而析出Ca(OH)2固体,因此解释较勉强。(2)熄灭蜡烛后,用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,实验成功率较低。
  因此,有些化学工作者对该实验进行了探索和创新[2,3]。采用在蜡烛火焰上倒扣一个漏斗,并连接其他装置的方法。也有“用一个试管收集蜡烛燃烧生成的二氧化碳,再向试管中滴入澄清的石灰水,振荡”的方法[4]。
  笔者通过探究,设计了将蜡烛放在密闭的锥形瓶中燃烧的新方法,实验装置简单、操作容易、现象非常明显,能有力证明蜡烛的燃烧产物是二氧化碳。此外,对“使熄灭蜡烛复燃实验”也作了改进。在燃烧的短蜡烛上套上长玻璃管,吹灭蜡烛,在上端口可成功将蜡烛引燃。该方法实验成功率高,而且可清晰地看到白烟燃烧的过程。
  1 实验用品
  澄清石灰水、2 cm短蜡烛一支、5 cm短蜡烛一支、橡胶塞2个、燃烧匙1个、250 mL锥形瓶2个、玻璃管(Φ32 mm×180 mm)1根、火柴1盒。
  2 实验装置
  改进后的实验装置如图1和图2所示。
  注:A、B为250 mL的锥形瓶,各带一个橡胶塞。其中A的橡胶塞穿插一个燃烧匙,燃烧匙下端固定一根2 cm的短蜡烛。
  3 实验步骤及现象
  (1)在锥形瓶A、B中倒入10 mL澄清的石灰水,B用橡胶塞塞好以作对照(如图1所示)。取出A中的橡胶塞,点燃燃烧匙下端的蜡烛,过一会儿伸入锥形瓶A中。待蜡烛熄灭,同样程度地振荡锥形瓶A、B,结果A中的石灰水变浑浊,B中的石灰水仍然澄清。这一实验说明A中蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。
  (2)将5 cm蜡烛尾部的蜡微微烤熔,趁热将蜡烛固定在实验桌上。点燃蜡烛,待蜡烛燃烧旺盛后,在蜡烛的两边平行地放两根火柴,然后在火柴上放一根玻璃管(Φ32 mm×180 mm)套住蜡烛(如图2所示)。从玻璃管的上端口吹灭蜡烛,片刻可看到有大量的白烟上升,用燃着的火柴放在玻璃管上端口即可成功将下面熄灭的蜡烛引燃(有一团火苗向下串直至将烛芯点燃)。能取得这样的实验效果,其原因有两点:一是受热的玻璃管对上升白烟(石蜡蒸汽)起到了保温作用;二是防止白烟飘散,能保证飘出的白烟基本上呈直线上升状态。
  4 改进后实验具有的优点
  (1)实验装置简单,取材容易。新设计的实验方案仅增加锥形瓶、燃烧匙、玻璃管,取材容易,方法简单环保。
  (2)实验现象明显。第一个改进实验可严谨地证明蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。第二个改进实验用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟。由于燃着的火柴离烛芯很远(达十多厘米),可清晰地看到火苗向下串的过程,具有强烈地视觉冲击效果。
  (3)实验成功率高。用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟――这是一个非常难做的实验。笔者曾与同行进行交流,都说很难做――做3次最多成功一次,而且现象不明显。改进后的实验成功率达到100%,排除了直接点燃烛芯的嫌疑,还可观察到白烟燃烧的过程,实验效果非常精彩。
  参考文献
  [1]全国九年级义务教育化学教科书[M].北京:人民教育出版社,2013:12~13.
  [2]梁永新.蜡烛燃烧的实验改进[J]. 中国教育技术装备,2007,(8):25.
  [3]周开军.蜡烛及其燃烧探究实验的改进[J].新课程学习,2013,(5):79.
  [4]张新林,李梅.对检验“蜡烛燃烧生成二氧化碳气体实验”的改进[J].新课程学习,2011,(10上旬):179.