敖平
一、問題的提出
對于可燃物燃燒條件的探究是一個很重要的實驗,也是學(xué)生所要學(xué)習(xí)的重要知識點。人教版九年級《化學(xué)》中對探究燃燒的條件實驗的設(shè)計是:把一塊白磷放入熱水中,蓋上銅片并在銅片上各放一塊白磷和紅磷觀察現(xiàn)象如圖1所示,在向熱水中通氧氣,熱水中的白磷燃燒如圖2所示,通過這兩個實驗得出可燃物燃燒的條件:
1.達(dá)到燃燒的最低溫度(也叫著火點)。
2.可燃物要與氧氣(或空氣)接觸。
圖1圖2
但是實驗設(shè)計存在以下問題:
1.銅片放在燒杯上通過熱水的蒸氣傳熱,傳熱效果較差,白磷需要較長時間才開始燃燒。
2.向水中白磷通氧氣時,白磷會四處游動并形成許多小液珠,實驗時需不斷“追尋”白磷,操作起來不太方便、不安全,實驗現(xiàn)象也不明顯。
3.白磷燃燒產(chǎn)生的濃煙污染環(huán)境,有損師生健康。
總之,該實驗不能體現(xiàn)綠色化學(xué)實驗要求,不利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識與責(zé)任感。為此,筆者對實驗進(jìn)行了改進(jìn)。
二、改進(jìn)后的實驗裝置
改進(jìn)后的實驗裝置如圖3所示。
三、演示操作及現(xiàn)象
1.燒瓶中加入少量水,并放入綠豆大小一塊白磷,使白磷完全浸沒在水中。
2.先將氣球1充滿空氣(可用洗耳球?qū)?zhǔn)導(dǎo)管口向氣球1打氣至鼓起來),關(guān)閉活塞開關(guān)。
3.在燃燒匙中分別放入白磷、紅磷(上端為白磷,下端為紅磷),然后,將氣球2捏扁,排出空氣,小心地將帶導(dǎo)管和燃燒匙的橡膠塞塞在燒瓶中,并將燒瓶固定在鐵架臺上。
4.點燃酒精燈,用外焰加熱燒瓶底部,并慢慢打開上端活塞,很快就會看到暴露在空氣中的白磷首先燃燒起來,過了一會兒下端的紅磷也燃燒起來,而浸沒在水中的白磷自始自終不燃燒。
1.充滿空氣的氣球 2.排盡空氣的氣球
A.蒸餾燒瓶250mL;B.活塞開關(guān);C.自制雙勺藥匙;
D.白磷;E.紅磷;F.水與白磷。
圖3
四、實驗結(jié)論(可物質(zhì)燃燒的條件)
1.與氧氣(空氣)充分接觸。
2.溫度達(dá)到燃燒所需要的最低溫度(即著火點)。
五、實驗裝置改進(jìn)的意義
1.設(shè)計更科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn),且增強(qiáng)了實驗的探究性:充分證明了空氣中能夠助燃的氣體是氧氣。
2.實驗可控性更強(qiáng),節(jié)約時間,現(xiàn)象更明顯,更直觀,更安全;有力地說明了燃燒需要氧氣(空氣)這個條件。
3.環(huán)保安全:燃燒過程始終是在密閉的系統(tǒng)中進(jìn)行,對環(huán)境無污染,確保實驗綠色化;通過這樣改進(jìn)實驗,還有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和創(chuàng)新意識。
六、說明
1.要求反應(yīng)裝置密閉性要好。
2.燃燒匙中的白磷與紅磷相距3 cm~4 cm(也就是指兩個燃燒匙之間的距離)效果較好。
3.白磷用量宜小,紅磷用量稍大。
(收稿日期:2014-12-04)