河北省隆化縣張三營中學 戴麗梅
初中化學人教版教材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?。话琢自谒氯紵膶嶒?,利用導管向水中的白磷表面吹氧氣,會使水中的白磷四處游動,進而導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,我對此實驗進行了如下創(chuàng)新。
1.實驗所需儀器:集氣瓶、燃燒匙、注射器、橡膠塞、玻璃導管、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)
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、溫度達到可燃物的著火點。
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。
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。
我在此改進實驗的基礎(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,在教學中主要用于學生實驗。學生通過親身體驗和思考來學習知識,收到了很好的效果。此外,通過自制教具創(chuàng)設(shè)教學情境,激發(fā)了學生的學習興趣,提高了課堂的教學效果。
結(jié)語:利用實驗室現(xiàn)有的器材、藥品對教材實驗進行改進,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生進行素質(zhì)教育,這是化學教學重要且極好的實踐活動,本人受益頗深。