燃燒條件實(shí)驗(yàn)的綠色化設(shè)計(jì)

侯麗梅

（武威市第九中學(xué)，甘肅 武威733000）

1 教材中實(shí)驗(yàn)裝置存在的問(wèn)題

為了突出和解決本節(jié)課的難點(diǎn)，課本上的演示實(shí)驗(yàn)存在以下缺點(diǎn)：

1.1 污染較大（本實(shí)驗(yàn)要求在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，事實(shí)上很多教師通常都在普通教室里做實(shí)驗(yàn)，銅片上即使放很少量的白磷，燃燒產(chǎn)生的白煙也會(huì)迅速?gòu)浡淌?，造成?yán)重污染）。

1.2 實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)（本節(jié)教材上課時(shí)間在冬天，溫度較低，熱水提供給白磷的熱量不夠，造成白磷很長(zhǎng)時(shí)間才燃燒或不燃燒）

1.3 實(shí)驗(yàn)不易控制（白磷燃燒后，因?yàn)殂~片傳熱快，加上白磷燃燒的火星濺落，會(huì)引起另一邊的紅磷也燃燒。有時(shí)水下的白磷鼓氣時(shí)易成碎末，在水里到處“亂跑”，很難看到燃燒的現(xiàn)象）

1.4 存在安全隱患（熱水中白磷呈液態(tài)，實(shí)驗(yàn)不易控制，有時(shí)部分白磷會(huì)浮于水面而發(fā)生燃燒甚至飛濺，白磷易燃且有劇毒，存在安全隱患）

1.5 實(shí)驗(yàn)完畢后，熱水中沒(méi)有燃燒的白磷碎末不便回收，又污染環(huán)境。

而筆者對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)做了如下改進(jìn)：在課堂上使用白板能替代有毒有害物質(zhì)間的部分高污染性的實(shí)驗(yàn)，例如，白磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量有害物質(zhì)五氧化二磷,對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重污染。怎么辦？筆者事先在實(shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)，然后用攝象機(jī)拍攝下來(lái)，在課堂上運(yùn)用多媒體軟件進(jìn)行播放。方便使用。另外，視頻文件還可長(zhǎng)期保存，長(zhǎng)期使用。但實(shí)驗(yàn)既是演示實(shí)驗(yàn)又是新修訂課程標(biāo)準(zhǔn)中的指定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)根據(jù)以有的認(rèn)知能力結(jié)合教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上所設(shè)計(jì)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在本實(shí)驗(yàn)中我們將采用木炭來(lái)取代白磷和紅磷，這樣可以達(dá)到與白磷使用相同的作用效果，但不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，操作安全，體現(xiàn)了從源頭上消除環(huán)境污染的綠色化學(xué)理念。白磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量有害物質(zhì)五氧化二磷,對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重污染，同時(shí)存在著一定的安全隱患等。為解決這些問(wèn)題現(xiàn)改進(jìn)此實(shí)驗(yàn)如下：

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

2.1 實(shí)驗(yàn)裝置圖（圖1）

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

步驟1：推動(dòng)注射器，向盛有木炭的試管中鼓入氧氣

現(xiàn)象：木炭沒(méi)有燃燒

結(jié)論：在較低的溫度下，即使氧氣是足量的，木炭也不會(huì)燃燒；

步驟2：彈簧夾夾住橡皮管，點(diǎn)燃酒精燈，對(duì)著試管中的木炭加熱；

現(xiàn)象：可以看到試管中有氣泡冐出，木炭不能燃燒

結(jié)論：試管中氣體在酒精燈的作用下，氣體受熱膨脹逐漸排出，說(shuō)明即使木炭溫度很高達(dá)到著火點(diǎn)，但不能燃燒，即木炭在缺氧狀態(tài)下，即使溫度達(dá)到著火點(diǎn)也不可以燃燒；

步驟3：繼續(xù)加熱，打開彈簧夾，推動(dòng)注射器，向高溫木炭試管中鼓入氧氣；拆去酒精燈，繼續(xù)鼓入氧氣；

現(xiàn)象：可以看到木炭劇烈燃燒發(fā)出白光，澄清石灰水變渾濁；；拆去酒精燈木炭的溫度仍然在著火點(diǎn)以上，繼續(xù)鼓入氧氣，木炭仍燃燒；

結(jié)論：木炭燃燒的三個(gè)條件是缺一不可的。

圖1

3 改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)

3.1 操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)效果好

3.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，充滿趣味，可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

3.3 由于用注射器推入產(chǎn)生氧氣，氣流平穩(wěn)，火花明顯，便于觀察，而且所用氧氣量少

3.4 安全性能好，有效防止環(huán)境污染；有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)