檢驗(yàn)蠟燭燃燒產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

校來(lái)學(xué)（鹽城市大豐區(qū)飛達(dá)路初級(jí)中學(xué)　江蘇鹽城　224100）

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檢驗(yàn)蠟燭燃燒產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

校來(lái)學(xué)
（鹽城市大豐區(qū)飛達(dá)路初級(jí)中學(xué)江蘇鹽城224100）

摘要：教材檢驗(yàn)蠟燭燃燒產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)存在現(xiàn)象不明顯，方法不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜毕?，從探究的角度讓學(xué)生參與到改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和操作的活動(dòng)中，既達(dá)到改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的目的，也增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性。

關(guān)鍵詞：蠟燭燃燒；實(shí)驗(yàn)缺陷；改進(jìn)意圖；改進(jìn)思路

一、教材實(shí)驗(yàn)裝置和操作的缺陷

在人教版現(xiàn)行教材中，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)蠟燭燃燒產(chǎn)物之一水，用的是干燥的燒杯（如下圖），檢驗(yàn)蠟燭燃燒的另外一種產(chǎn)物二氧化碳，用的是澄清石灰水潤(rùn)濕內(nèi)壁的燒杯（如下圖）。看起來(lái)檢驗(yàn)方法很簡(jiǎn)單，現(xiàn)象也應(yīng)該很明顯。但實(shí)際上并不是這樣，該內(nèi)容的教學(xué)是在九月份，天氣炎熱，氣溫很高，加之蠟燭燃燒放熱使燒杯壁溫度迅速升高甚至燙手，燃燒生成的水蒸氣根本無(wú)法在燒杯內(nèi)壁冷卻液化成小水珠，學(xué)生根本就不可能觀(guān)察到燒杯內(nèi)壁的水霧現(xiàn)象。由于夏天氫氧化鈣的溶解度較小，沾在燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水又極少，檢驗(yàn)二氧化碳存在的白色渾濁現(xiàn)象也很不明顯，甚至由于燃燒產(chǎn)生的黑煙沾在燒杯內(nèi)壁上，學(xué)生看到的反而是燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生了黑色渾濁，有些知識(shí)面較廣的同學(xué)還會(huì)當(dāng)場(chǎng)質(zhì)疑，認(rèn)為澄清石灰水渾濁也可能是空氣中的二氧化碳與之反應(yīng)造成的，這種檢驗(yàn)方法不嚴(yán)謹(jǐn)，沒(méi)有說(shuō)服力。只要按教材方法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的老師肯定都有過(guò)完全失敗的郁悶，也會(huì)讓學(xué)生失去對(duì)老師的信任和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二、改進(jìn)意圖和探究思路

為了讓本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，更嚴(yán)謹(jǐn)更有說(shuō)服力，筆者和化學(xué)興趣小組的學(xué)生共同探究，思路如下：

1.蠟燭在空氣中燃燒是和氧氣反應(yīng)生成水和二氧化碳，但空氣中本來(lái)就有少量的水蒸氣和二氧化碳，這些物質(zhì)會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性。只有在燃燒前將空氣中的二氧化碳和水蒸氣除去，蠟燭燃燒后的相關(guān)的現(xiàn)象和結(jié)論才有說(shuō)服力。

2.根據(jù)“先除雜后干燥”的原則，應(yīng)該先除去空氣中二氧化碳，后干燥剩余空氣。

3.布置四個(gè)子課題讓四組學(xué)生尋找可行的實(shí)驗(yàn)室操作方法：如何除去空氣中二氧化碳？如何證明空氣中二氧化碳已經(jīng)除盡？如何除去空氣中水蒸氣？如何證明空氣中水蒸氣已經(jīng)除盡？

4.四組學(xué)生通過(guò)多種途徑得知：除去空氣中的二氧化碳可以用濃的氫氧化鈉溶液，因?yàn)闈獾臍溲趸c溶液可以充分的與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉溶液和水；檢驗(yàn)二氧化碳是否除干凈可以用澄清石灰水，因?yàn)槎趸細(xì)怏w與澄清石灰水反應(yīng)可以生成白色的碳酸鈣沉淀；干燥剩余空氣可以用濃硫酸溶液，因?yàn)闈饬蛩峋哂泻軓?qiáng)的吸水性；檢驗(yàn)水蒸氣是否除干凈可以用白色的硫酸銅粉末，因?yàn)榘咨牧蛩徙~粉末遇到水蒸氣會(huì)變成藍(lán)色晶體。這種用小的子課題讓學(xué)生課后探究的方法，不但培養(yǎng)了學(xué)生探究問(wèn)題的能力，也培養(yǎng)了語(yǔ)言表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

5.如何讓蠟燭在凈化干燥后的空氣中燃燒？學(xué)生無(wú)法設(shè)計(jì)，筆者提供三個(gè)辦法供學(xué)生選擇：

A.利用用凸透鏡的聚光作用，使焦點(diǎn)處燭芯石蠟燃燒；

B.在蠟燭芯周?chē)派僭S高錳酸鉀，需要點(diǎn)燃時(shí)用膠頭滴管從上面滴下少許濃硫酸，利用反應(yīng)放出的大量熱使?fàn)T芯上的石蠟達(dá)到著火點(diǎn)；

C.在燭芯周?chē)派僭S白磷，利用白磷緩慢氧化自燃放出大量熱使?fàn)T芯達(dá)到著火點(diǎn)。

這三種點(diǎn)燃蠟燭的方法避免了外界二氧化碳和水蒸氣的進(jìn)入，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更嚴(yán)謹(jǐn)，也增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性，這三種奇特的點(diǎn)燃方式對(duì)學(xué)生很有吸引力。

6.蠟燭燃燒后的生成物有水和二氧化碳?xì)怏w，先檢驗(yàn)什么？后檢驗(yàn)什么？用什么檢驗(yàn)？學(xué)生比較后得出，先用硫酸銅粉末檢驗(yàn)水蒸氣，再用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，否則澄清石灰水中的水蒸氣會(huì)影響蠟燭燃燒是否有水生成的探究。

三、改進(jìn)后的裝置（按字母順序連接）以及各部分用途

A.氫氧化鈉溶液：除去空氣中的二氧化碳?xì)怏w，防止空氣中的二氧化碳對(duì)檢驗(yàn)蠟燭燃燒產(chǎn)物二氧化碳產(chǎn)生干擾；

B.澄清石灰水：檢驗(yàn)空氣中的二氧化碳是否除盡；

C.濃硫酸：除去空氣中的水蒸氣，防止空氣中的水蒸氣對(duì)檢驗(yàn)蠟燭燃燒產(chǎn)物水蒸氣產(chǎn)生干擾；

D.白色硫酸銅粉末：檢驗(yàn)空氣中的水蒸氣是否除盡；

E.盛有蠟燭的廣口瓶：長(zhǎng)導(dǎo)管將除去了二氧化碳的干燥空氣通入瓶底，短導(dǎo)管將燃燒后的尾氣排入后面檢驗(yàn)裝置（廣口瓶中的蠟燭點(diǎn)燃方式見(jiàn)前面思路5）；

F.白色硫酸銅粉末：檢驗(yàn)蠟燭燃燒是否有水生成，（在左邊晶體上方放一棉球，實(shí)驗(yàn)后可觀(guān)察到蠟燭不完全燃燒產(chǎn)生的炭黑）；

G.澄清石灰水：檢驗(yàn)蠟燭燃燒是否有二氧化碳生成；

H.注射器：用膠皮管、彈簧夾和G相連，反復(fù)拉動(dòng)，使前面所有裝置中的氣體向后流動(dòng)，便于除雜、干燥和檢驗(yàn)產(chǎn)物。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.檢查整套裝置的氣密性：在A、G裝置中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口（其他裝置空置），如上圖順序連接好裝置，打開(kāi)彈簧夾，慢慢拉動(dòng)注射器活塞，A、G中有氣泡產(chǎn)生，慢慢推動(dòng)注射器活塞，A、G中有水柱產(chǎn)生，說(shuō)明整套裝置氣密性良好；

2.裝入對(duì)應(yīng)物品和藥品；

3.慢慢拉動(dòng)注射器活塞，使氣體從左向右流動(dòng)，除去二氧化碳，干燥空氣，并排去E中的二氧化碳和水蒸氣；

4.點(diǎn)燃E中的蠟燭，繼續(xù)慢慢拉動(dòng)注射器活塞，使氣體從左向右流動(dòng)，讓生成的氣體流入檢驗(yàn)裝置。

五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論

B中不渾濁而G中渾濁，說(shuō)明蠟燭燃燒生成了二氧化碳，D中不變藍(lán)色而F中變藍(lán)色，說(shuō)明蠟燭燃燒生成了水蒸氣。

這套改進(jìn)裝置看似復(fù)雜，但只要課前做好相關(guān)準(zhǔn)備，課堂只要對(duì)各裝置用處稍作介紹，實(shí)驗(yàn)時(shí)拉動(dòng)活塞即可，現(xiàn)象非常直觀(guān)明顯，不但有效避免了教師課堂演示實(shí)驗(yàn)完全失敗的尷尬，而且更加嚴(yán)謹(jǐn)更有說(shuō)服力。

參考文獻(xiàn)

[1]王晶，鄭長(zhǎng)龍.義務(wù)教育教科書(shū)化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)[M].北京：人民教育出版社，2012

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doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.037

文章編號(hào)：1008-0546（2016）01-0096-02

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B