江蘇省如東縣馬塘初中(226401) 徐新峰

1 創(chuàng)意來源

蠟燭及其燃燒的探究是人教版初中化學教材中的內(nèi)容。這個實驗的教學是在每年的9月初左右進行，實驗操作中遇到的問題如下：①燒杯與火焰的距離不易掌控，距離過近，易產(chǎn)生黑煙，而且由于溫度過高生成的水霧很快就蒸發(fā)，距離過遠，產(chǎn)生的水霧又不明顯；②蘸在燒杯內(nèi)壁上的石灰水變渾濁的現(xiàn)象不明顯，也存在因溫度升高而析出晶體或因水分蒸發(fā)使Ca(OH)2析出的干擾；③吹滅蠟燭時，白煙向四周擴散，引燃時火柴接近棉芯才能引燃，易給學生造成錯覺是用火柴點燃棉芯蠟燭才復燃的。鑒于此，筆者對該實驗作了改進和創(chuàng)新，設計意圖是：①使生成的水蒸氣沿著預設的通道，到達上方的透明玻璃容器內(nèi)壁冷凝；②排除氫氧化鈣析出的干擾，且使石灰水變渾的現(xiàn)象更明顯；③排除湊近點燃棉芯的干擾，遠離棉芯點燃白煙使蠟燭復燃。

2 實驗用品

鐵架臺、具支試管、膠皮管、膠塞、導管、自制燈罩、吸氣囊、升降臺、蠟燭、澄清石灰水、火柴等。

3 實驗裝置

實驗裝置如圖1所示。

圖1 改進后的裝置

4 實驗原理

蠟燭與氧氣燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁。

5 實驗步驟及現(xiàn)象

(1)在兩個具支試管中倒入等量的石灰水，將其中一支具支試管夾在鐵夾上，用吸氣囊吸取5次空氣，觀察實驗現(xiàn)象(石灰水沒有明顯變化)。

(2)將另一支具支試管夾在鐵夾上，點燃蠟燭，在燈罩上口罩1個干燥大試管，同時用吸氣囊吸取5次氣體，觀察實驗現(xiàn)象(上方的大試管內(nèi)壁有大量水霧，具支試管中的石灰水變渾濁)。

(2)升高并吹滅蠟燭，在離棉芯約5 cm的上方點燃白煙，觀察現(xiàn)象(白煙被點燃，蠟燭復燃)；

(4)播放白煙被點燃，火苗向下運動并點燃棉芯的視頻。

(5)用酒精燈的燈帽蓋住燈罩上口，蠟燭熄滅，白煙被罩在燈罩內(nèi)。

6 探究歷程

思考1：能否讓空氣(或氧氣)流通起來，使蠟燭充分燃燒，且生成的水蒸氣和二氧化碳的氣流在管道中向上運動，讓保障水蒸氣和二氧化碳的檢驗離火焰遠一些。

思考2：聯(lián)想將普通漏斗倒置在蠟燭上方，如圖2所示。使水蒸氣和二氧化碳向上運動，但漏斗的玻璃導管太細，疏導氣體不暢通。

思考3：聯(lián)想將蠟燭置于煤油燈的燈罩內(nèi)燃燒，如圖3所示。這樣操作可以起到防風、加快罩內(nèi)空氣流通、使燃燒更充分的作用。

思考4：對燈罩進行改進，將燈罩上端口部變小，可用一大試管倒扣在蠟燭上方，讓水蒸氣在上方冷凝成水霧，同時將燈罩上端管口下方2 cm處引出一支管，用膠皮管與具支試管相連，借助吸氣囊來抽氣，將燈罩內(nèi)產(chǎn)生的氣體導入澄清石灰水中，從而檢驗出二氧化碳的大量生成。

圖2 漏斗倒置于蠟燭上方

圖3 在煤油燈燈罩內(nèi)燃燒

思考5：檢驗生成物后，將蠟燭升高，在燈罩口下方熄滅，在距離棉芯5 cm處點燃上升的白煙。燈罩能防止白煙向四周飄散，使白煙呈直線上升。

7 設計特色(創(chuàng)新與價值)

將蠟燭置于自制燈罩內(nèi)燃燒，可以起到防風、氣流暢通、使蠟燭充分燃燒的作用。 改變了實驗中驗證CO2的做法，可同時檢驗H2O和CO2的生成，現(xiàn)象明顯。遠離棉芯，點燃白煙，可視性強。結(jié)束時借用酒精燈的燈帽蓋住燈罩上口，防止吹滅蠟燭時大量白煙向空氣中擴散,污染環(huán)境。另外，此裝置還可用于甲烷等燃燒產(chǎn)物的檢驗。