燃燒條件的改進(jìn)實驗

河北省隆化縣張三營中學(xué) 戴麗梅

一、實驗改進(jìn)目的

初中化學(xué)人教版教材128頁實驗7-1“燃燒條件的實驗”，實驗?zāi)康氖堑贸鋈紵枰瑫r滿足的三個條件：1.可燃物；2.與氧氣充分接觸；3.溫度達(dá)到可燃物的著火點。但是，此實驗在實際操作過程中，往往會產(chǎn)生大量的白煙，對環(huán)境造成污染；有時由于白磷燃燒產(chǎn)生的一些火星，會引發(fā)紅磷也燃燒，造成實驗失??；白磷在水下燃燒的實驗，利用導(dǎo)管向水中的白磷表面吹氧氣，會使水中的白磷四處游動，進(jìn)而導(dǎo)致部分白磷浮出水面發(fā)生燃燒，實驗很不容易控制，難度較大。針對這些問題，我對此實驗進(jìn)行了如下創(chuàng)新。

二、創(chuàng)新實驗裝置

1.實驗所需儀器：集氣瓶、燃燒匙、注射器、橡膠塞、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、止水夾、廣口瓶、長頸漏斗、燒杯、膠頭滴管、藥匙、鑷子、螺母等。

2.實驗所需試劑：二氧化錳、白磷、過氧化氫溶液、氫氧化鈉溶液、熱水。

3.創(chuàng)新實驗裝置圖：（如圖2）

三、實驗過程

1.檢查裝置的氣密性；

圖1 課本實驗裝置圖

圖2 創(chuàng)新實驗裝置圖

2.在集氣瓶底部加入半藥匙的二氧化錳，燃燒匙內(nèi)放入綠豆粒大小的白磷，然后塞上帶導(dǎo)管的橡膠塞，并在注射器內(nèi)吸入5 mL左右的過氧化氫溶液；在廣口瓶內(nèi)放一個螺母，然后加入熱水（60℃～80℃），并在熱水中滴加幾滴氫氧化鈉溶液；用鑷子將綠豆粒大小的白磷放在螺母內(nèi)，并在其上倒扣一個長頸漏斗。連接好實驗裝置后，夾緊彈簧夾，觀察到兩處的白磷都不燃燒：燃燒匙內(nèi)的白磷不燃燒，說明常溫下白磷與空氣接觸不燃燒；熱水中的白磷不燃燒，說明即使白磷的溫度達(dá)到著火點也不一定燃燒。

3.打開彈簧夾，將注射器內(nèi)的過氧化氫溶液慢慢注入集氣瓶，觀察到燃燒匙內(nèi)的白磷不燃燒，熱水中的白磷燃燒，說明燃燒所需的條件是：可燃物、與空氣或氧氣接觸、溫度達(dá)到可燃物的著火點。

四、實驗創(chuàng)新點

1.利用氣球來平衡氣壓、收集白磷燃燒產(chǎn)生的部分白煙；利用氫氧化鈉溶液吸收部分白煙，防止污染環(huán)境。

2.將白磷放在螺母內(nèi)，螺母能將白磷固定住，再倒扣上長頸漏斗，通氧氣時白磷就不會四處游動，更不會漂浮到水面上發(fā)生燃燒。

3.注射器內(nèi)吸入過氧化氫溶液，可以讓制氧氣的反應(yīng)隨時發(fā)生隨時停止，解決了課堂上臨時制氧氣的復(fù)雜操作，節(jié)約了時間，提高了課堂效率。

4.該裝置的多功能性

（1）利用該裝置還可以測定空氣中氧氣的含量。用彩色筆做標(biāo)識，將集氣瓶分為五等份，廣口瓶內(nèi)放品紅溶液；夾緊彈簧夾，用凸透鏡聚光照射燃燒匙內(nèi)的足量白磷使其燃燒，待冷卻至室溫后打開彈簧夾，就可以測定空氣中氧氣的含量。

（2）利用該裝置還可以研究氧氣的性質(zhì)。在燃燒匙中放入木炭或硫，廣口瓶中倒入NaOH溶液（用于吸收CO2或SO2）；點燃木炭或硫后，迅速將燃燒匙伸入瓶中，塞緊瓶塞，并推入適量H2O2溶液，觀察到木炭或硫燃燒更旺，從而得出氧氣的性質(zhì)是能支持燃燒；用注射器吸取氣體可以聞氣體氣味，將注射器內(nèi)的氣體通入澄清石灰水中，可以檢驗生成氣體的成分。

五、實驗改進(jìn)的意義

1.實驗現(xiàn)象明顯、安全、環(huán)保。

2.操作簡單易行。

3.利用氣球和氫氧化鈉溶液可控制污染。

4.實驗裝置具備多功能性。

六、自制教具

我在此改進(jìn)實驗的基礎(chǔ)上，又制作了自制教具。

該自制教具的制作方法：將廢舊的塑料板連接在一起，作為支架以固定整套裝置；在與集氣瓶配套的橡膠塞上打孔并插入玻璃管及燃燒匙；將廢舊的長頸漏斗與玻璃管用橡膠管連接起來，橡膠管內(nèi)放小球（長頸漏斗內(nèi)加入過氧化氫溶液，擠壓橡膠管內(nèi)的小球可以隨時制取氧氣，并可以讓反應(yīng)隨時停止）；在與廣口瓶配套的橡膠塞上打2個孔，一個孔中倒插入長頸漏斗，另一個孔中插入玻璃管（玻璃管末端綁個氣球）；廣口瓶底放螺母，扣在長頸漏斗內(nèi)；塞緊橡膠塞，用橡膠管連接左右兩部分，并夾緊止水夾；用皮筋固定廢舊的長頸漏斗，用鐵絲固定集氣瓶和廣口瓶。

圖3 實驗過程實物圖

圖4 自制教具實物圖

該自制教具主要利用了實驗室中的一些常見儀器和廢舊儀器，我一共組裝了12套，在教學(xué)中主要用于學(xué)生實驗。學(xué)生通過親身體驗和思考來學(xué)習(xí)知識，收到了很好的效果。此外，通過自制教具創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂的教學(xué)效果。

結(jié)語：利用實驗室現(xiàn)有的器材、藥品對教材實驗進(jìn)行改進(jìn)，能夠使實驗現(xiàn)象明顯、易于操作、利于環(huán)保且裝置具備多功能性，同時還能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，這是化學(xué)教學(xué)重要且極好的實踐活動，本人受益頗深。