王書梅

摘 ? 要：在進(jìn)行硫在空氣和氧氣里燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，會生成有刺激性氣味的二氧化硫，這樣既污染環(huán)境又危害師生的身心健康，因此許多教師都不太愿意做此演示實(shí)驗(yàn)。而通過改進(jìn)，此實(shí)驗(yàn)可自始至終地讓硫粉在密閉的空間內(nèi)燃燒，如此完美地解決了多年以來困擾師生的煩惱，確保師生在無毒無害的環(huán)境下簡捷高效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);硫粉燃燒;二氧化硫;密閉裝置;可視化

中圖分類號：G633.8 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1009-010X（2019）20/23-0069-03

一、教材實(shí)驗(yàn)分析

本實(shí)驗(yàn)選材于人教版九年級化學(xué)上冊第二單元課題2硫分別在空氣和氧氣里燃燒的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作中存在以下六個(gè)問題。

1.硫粉燃燒生成的二氧化硫有毒，且具有刺激性氣味。它在燃燒的過程中會從集氣瓶口逸出一部分，危害學(xué)生的身心健康，尤其是長期在一線教學(xué)，需要在多個(gè)班重復(fù)做此演示實(shí)驗(yàn)的化學(xué)教師，更是苦不堪言，活脫脫成了一名二氧化硫“吸收器”。因此很多化學(xué)教師從心里抗拒做此實(shí)驗(yàn)，而又不得不做（此實(shí)驗(yàn)是九年級化學(xué)上冊中一個(gè)非常重要的演示實(shí)驗(yàn)），很是矛盾，這個(gè)是我們改進(jìn)此實(shí)驗(yàn)最主要的原因。

2.若采用教材中的實(shí)驗(yàn)方法，由于準(zhǔn)備的氧氣有限，所以只能進(jìn)行一次性實(shí)驗(yàn)，不能重復(fù)做，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象稍縱即逝，難以持續(xù)，學(xué)生看得不夠真切，所以每次做完實(shí)驗(yàn)學(xué)生都有意猶未盡的感覺，即學(xué)生的好奇心得不到充分的滿足。

3.為上課做實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的氧氣易流失，由此常常會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，這讓教師很是尷尬。如此既浪費(fèi)了課堂上寶貴的學(xué)習(xí)時(shí)間，又顯得教師低效而無能，學(xué)生也覺得失望而掃興。

4.硫粉燃燒完之后尾氣的處理，教材中的實(shí)驗(yàn)只是說用水吸收，究竟有沒有吸收完，不得而知。

5.實(shí)驗(yàn)藥品用量較多，氧氣至少需要一集氣瓶，硫粉大約需要一藥匙。浪費(fèi)是一方面，關(guān)鍵是硫粉燃燒造成的污染和危害較多，因此藥品用量多很是不合適。

6.操作不太簡便，不能集硫粉在空氣中和氧氣中燃燒與處理尾氣于一體，不能一氣呵成，耗時(shí)較多，不符合高效課堂的理念。

針對以上問題，筆者反復(fù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，力求實(shí)驗(yàn)環(huán)保、節(jié)約、高效、優(yōu)化。

二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

（一）實(shí)驗(yàn)用品

儀器材料： 酒精燈、封住底部并且側(cè)面打孔的玻璃鐘罩和配套的橡皮塞、50毫升的小燒杯、直角玻璃導(dǎo)管、短而細(xì)的小導(dǎo)管、氣球、大號針頭、點(diǎn)火器、 塑料堵頭、安全環(huán)保型氣體發(fā)生器、注射器等。

藥品：硫粉、過氧化氫溶液、自制的塊狀二氧化錳、 20%的氫氧化鈉溶液、酚酞試劑。

（二）實(shí)驗(yàn)裝置

由兩部分構(gòu)成，燃燒裝置和制氧裝置。

（三）器材的制作

燃燒裝置的制作：

1.經(jīng)過多次嘗試發(fā)現(xiàn)，玻璃鐘罩體積比較大，點(diǎn)火器可以在其中點(diǎn)燃硫粉，體積小的容器不行。而且為保證硫粉在其中燃燒后不會形成酸霧，不影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，所以在玻璃鐘罩的側(cè)面中部打孔，并用塑料管件固定好，然后用可拆卸的合適的堵頭密封好，保證不漏氣。在堵頭上打孔固定一個(gè)點(diǎn)火器，同時(shí)玻璃鐘罩的底部用合適的圓形玻璃片密封好，以確保整個(gè)裝置良好的氣密性。

2.在與鐘罩口配套的橡皮塞上打三個(gè)孔，一個(gè)孔塞入直角玻璃導(dǎo)管，而且導(dǎo)管下端做成喇叭狀（以便使沾上的硫粉不會掉落下來），為引燃硫粉使用;另一個(gè)孔塞入一段較短、細(xì)的玻璃導(dǎo)管，上端固定一個(gè)氣球，為硫粉燃燒時(shí)緩沖裝置中的壓力使用;第三個(gè)孔插入一個(gè)注射器的針頭，為方便注入氫氧化鈉溶液消除尾氣使用。

制取氧氣部分：

選用安全環(huán)保型氣體發(fā)生器，如此既能隨時(shí)制取氧氣，又能儲存制好的氧氣備用。

發(fā)生裝置和制氧裝置之間用乳膠管和帶開關(guān)的輸液器導(dǎo)管連接，可開可關(guān)。

（四）實(shí)驗(yàn)操作

1.在鐘罩內(nèi)加入100毫升滴有酚酞試劑呈紅色的20%的氫氧化鈉溶液。

2.用酒精燈加熱下端呈喇叭狀的玻璃導(dǎo)管，然后在裝有硫粉的小燒杯中沾上硫粉，伸入鐘罩內(nèi)并塞緊橡皮塞。

3.用點(diǎn)火器點(diǎn)燃硫粉，觀察到硫粉在密閉鐘罩內(nèi)的燃燒情況——發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰。

4.打開通氧氣的開關(guān)，迅速鼓入氧氣，觀察到導(dǎo)管口噴出一簇明亮的藍(lán)紫色火焰，硫粉燃燒得很劇烈，停止通氧氣便又恢復(fù)成淡藍(lán)色火焰。對比效果非常明顯，還可以反復(fù)操作，反復(fù)對比，給人以強(qiáng)烈的視覺沖擊力，讓學(xué)生一飽眼福。

5.實(shí)驗(yàn)完畢后，稍稍松動帶有點(diǎn)火器的堵頭，可以用招手扇氣法讓學(xué)生感受二氧化硫的刺激性氣味，并迅速撤下點(diǎn)火器，用另一個(gè)完好的堵頭堵住，這樣密封好，保證不漏氣。

6.晃動鐘罩內(nèi)呈紅色的氫氧化鈉溶液，使其吸收鐘罩內(nèi)的生成物二氧化硫，如果紅色溶液變?yōu)闊o色，說明其吸收了生成的二氧化硫。為驗(yàn)證究竟有沒有完全吸收，可再次加入滴有酚酞呈紅色的氫氧化鈉溶液驗(yàn)證，充分反應(yīng)后，若溶液中的紅色沒有消失，說明二氧化硫被處理完了，靜止一段時(shí)間后就可以放心地打開容器進(jìn)行拆除、清洗、備用了。

（五）實(shí)驗(yàn)效果

在密閉的鐘罩內(nèi)點(diǎn)燃硫粉，如此既有效避免了二氧化硫的外逸，消除了污染，又便于對比硫粉在空氣中和氧氣中燃燒現(xiàn)象的不同，且前后對比性很強(qiáng)，視覺沖擊很震撼，也充分滿足了學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生一飽眼福。而且這樣裝置中的尾氣還能夠做到可視化消除，使尾氣處理變得有“跡”可尋，不至于面對多余尾氣的突然襲擊，束手無策，任其危害師生和周圍環(huán)境。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

1.環(huán)保：變開放式燃燒為在密閉裝置中燃燒，有效阻止了二氧化硫的外逸，防止其污染環(huán)境和危害師生的身體健康，且底部裝有滴有酚酞呈紅色的堿溶液能對二氧化硫進(jìn)行快速而顯著地吸收。

2.節(jié)約：氧氣用量可控制，用則放，不用則停，節(jié)約便捷。同時(shí)硫粉的用量也是最少的，這樣可避免生成更多的污染物。

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比明顯：在同一個(gè)容器中既可出現(xiàn)微弱的淡藍(lán)色火焰，又可出現(xiàn)明亮的藍(lán)紫色火焰， 給人以強(qiáng)烈的視覺沖擊，同時(shí)也充分滿足了學(xué)生的好奇心。

4.用玻璃管代替銅質(zhì)燃燒匙，如此可排除硫與鐵或銅反應(yīng)發(fā)光、放熱對硫燃燒火焰顏色的干擾，即提高了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。

5.實(shí)現(xiàn)尾氣處理的可視化：用滴有酚酞呈紅色的氫氧化鈉溶液代替水來吸收二氧化硫，吸收效果比水好，而且還可判斷是否吸收完全。若沒有吸收完，還可以進(jìn)行二次操作，直至完全處理掉，可操作性很強(qiáng)。

6.操作簡單且可反復(fù)操作，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的一次性，令學(xué)生大飽眼福，極大地滿足了學(xué)生的好奇心。

7.適用范圍廣，不受外界條件的限制，如無需電源等。

8.原材料廉價(jià)易得，點(diǎn)火器、安全環(huán)保型氣體發(fā)生器、堵頭等很常見，而且都可拆卸，可隨身攜帶，具有可推廣性。

9.避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的許多弊端，氣密性很好的安全環(huán)保型氣體發(fā)生器既能有效避免因氧氣保管不當(dāng)而導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)失敗，又可以隨時(shí)制取氧氣，用多少就能馬上制取多少，節(jié)約寶貴的課堂時(shí)間，便捷、高效。

四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

點(diǎn)火器用完后要及時(shí)撤離，防止二氧化硫溶于水形成的酸腐蝕點(diǎn)火器的金屬桿，以免損壞點(diǎn)火器的部件，影響下次使用。