有關(guān)蠟燭及其燃燒的改進實驗

徐春蕓

摘要：就初中化學教材中“蠟燭及其燃燒的探究”實驗做了一系列的改進，使現(xiàn)象更明顯、實驗成功率更高，從而達到較好的教學效果。

文章編號：1008-0546（2017）12-0095-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.035

一、設(shè)計意圖

“蠟燭及其燃燒的探究”是人教版義務(wù)教育教科書·化學·九年級上冊第一單元課題2“化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學”的主要部分。蠟燭的燃燒是常見的化學現(xiàn)象，課本旨在通過對該實驗的觀察、記錄和分析等，發(fā)現(xiàn)和驗證化學原理，學習科學探究的方法，并激發(fā)學生對化學的學習興趣。

通過實踐發(fā)現(xiàn)，該實驗在課堂演示中，對教師的操作有一定的要求，若操作不當會有如下不足：（1）為驗證蠟燭燃燒的產(chǎn)物，分別將一個干燥的燒杯和一個用澄清石灰水潤濕內(nèi)壁的燒杯罩在火焰上方時，若燒杯壓得過低，由于不充分燃燒，會產(chǎn)生黑煙，影響對實驗的觀察；且由于蠟燭燃燒會產(chǎn)生熱量，教師演示時，時間一長，燒杯就會很燙，不易抓拿；產(chǎn)生的水蒸氣由于燒杯溫度過高，不易冷凝，現(xiàn)象不明顯。若燒杯離得太遠，又無法收集到燃燒產(chǎn)物。（2）熄滅蠟燭后，白煙易逸散，用火柴去點蠟燭剛熄滅時產(chǎn)生的白煙，實驗成功率較低。因此希望通過對蠟燭及其燃燒的探究教具及實驗的改進，提高實驗的成功率，增強學生的實驗興趣。

二、儀器藥品

蠟燭燭臺（自制）、玻璃管（直徑約為30mm、長度約為200mm）、蠟燭（直徑約為15mm、長度約為100mm）、火柴、酒精燈、試管、木條、澄清石灰水、白紙、膠頭滴管。

三、實驗裝置圖

1.蠟燭燭臺制作

（1）制作材料

6孔帶立柱木質(zhì)試管架1個。

（2）制作步驟

①去掉木質(zhì)試管架的立桿，便于后期觀察實驗，如圖2所示。

②將試管架的支柱用鋸子鋸短，如圖3所示。

③用釘子重新組裝試管架，如圖4所示。

④由試管架改裝好的蠟燭臺，如圖5所示。

⑤放入蠟燭，由于下方有凹槽，蠟燭不易倒，為了比較牢固，也可以在凹槽里滴入少許蠟燭油固定，如圖6所示。

2.玻璃管的選擇

經(jīng)過多次實驗與比較，考慮到蠟燭的直徑、高度等因素，為了達到最佳的實驗效果，最終選擇直徑約為3cm，高度約為20cm的玻璃管，也可選擇實驗室合適規(guī)格的大試管進行去底加工。

3.實驗裝置圖，如圖7所示

4.產(chǎn)物檢驗裝置圖

用試管代替燒杯，罩在玻璃管上方，進行產(chǎn)物的檢驗，如圖8所示。

四、實驗原理

在蠟燭外罩上一個玻璃管，可以使蠟燭燃燒的產(chǎn)物及白煙不容易逸散，更易觀察現(xiàn)象。為了使蠟燭燃燒時有充足的空氣，底部必須架空，熱氣體從上方逸出，空氣從下方進入，氣體對流，為蠟燭燃燒提供氧氣。

五、操作要點

（1）將燭臺放置在水平桌面上，在燭臺中放入一支蠟燭，用燃著的木條從上方點燃蠟燭，觀察燃著的蠟燭。蠟燭燃燒時發(fā)生了哪些變化？火焰分為幾層？哪層最明亮？哪層最暗？

（2）取一根火柴梗，拿住一端迅速放入火焰中，約1s后取出，根據(jù)火柴梗在火焰不同部位被燒的情況，推測火焰哪一部分的溫度最高，哪一部分的溫度最低。此處也可以用一張白紙?zhí)娲鸩瘢瑢准埧焖倨椒旁谌龑踊鹧嬷?，片刻后取出?/p>

（3）在燃著的蠟燭外面罩上一個玻璃管，使玻璃管和蠟燭之間不緊貼。（由于有玻璃管罩在外面，可以防止因風等外因使蠟燭熄滅）

（4）用試管夾夾持試管罩在玻璃管上方，仔細觀察試管壁上有什么現(xiàn)象發(fā)生；再用膠頭滴管向試管中滴加少量澄清石灰水并振蕩，觀察現(xiàn)象。推測蠟燭燃燒后生成了什么物質(zhì)。（將試管罩在玻璃管上方并用試管夾夾持，可以防止燙手；也可以避免因容器壓得過低而產(chǎn)生黑煙，影響觀察；同時由于有玻璃管，產(chǎn)物也便于收集，并且用試管代替燒杯后，水蒸氣冷凝效果較好）

（5）熄滅蠟燭，觀察蠟燭熄滅時有什么現(xiàn)象發(fā)生。（有白煙產(chǎn)生）用火柴去點玻璃管口處的白煙，觀察蠟燭能否重新燃燒？（玻璃管可以使白煙不易逸散，且白煙距離蠟燭有段距離，使蠟燭的復(fù)燃更有說服力）

六、實驗現(xiàn)象

（1）點燃白煙，實驗現(xiàn)象見圖9。

（2）用白紙代替火柴檢測火焰哪部分溫度最高時，在白紙上出現(xiàn)一個焦圈，實驗現(xiàn)象見圖10。

七、實驗反思

蠟燭的燃燒是初中化學課程中的一個重要演示實驗，是學生接觸到的第一個化學活動與探究實驗，它蘊含著許多物理、化學原理，非常容易激起人們的好奇心和探究欲望，對學生整個初中化學學習乃至今后的化學學習都起到至關(guān)重要的作用。

本實驗的創(chuàng)新點在于改變了實驗裝置和方法，裝置的改進取材容易，制作簡單，在蠟燭外罩上一個玻璃管，用試管代替燒杯進行產(chǎn)物的檢驗，操作方便，使得實驗現(xiàn)象更為直觀、明顯，實驗成功率高，有利于培養(yǎng)學生的觀察能力，提高課堂教學質(zhì)量。

蠟燭本身成分比較復(fù)雜，是含C20～C30的固態(tài)高級烷烴的混合物，其燃燒的產(chǎn)物不僅有二氧化碳和水，還會有不完全燃燒的產(chǎn)物如一氧化碳、炭黑、碳氫化合物等。若是繼續(xù)對實驗進行適當?shù)耐卣?，還可對第六單元碳單質(zhì)化學性質(zhì)、第七單元燃料充分燃燒等的學習起到有益的補充。endprint