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检验蜡烛燃烧产物实验的新方法*—锥形瓶法

2018-07-02潘国荣陈正美

中国现代教育装备 2018年10期
关键词:橡皮塞石灰水量筒

潘国荣 陈正美

探究蜡烛燃烧产物实验是我国人教版[1]、沪教版[2]、鲁教版[3]等现行初中化学教科书中的第一个学生实验探究活动。按照教科书的实验设计操作方法,成功率不高,常常得不到需要的结果。对此实验从2个不同角度进行了改进。我们对此实验进行了不同的改进[4,5],各有不同优点,但是感觉不是很简便。因此,用锥形瓶对此实验从2个不同角度进行再次改进。

一、锥形瓶罩火焰上方法

1.水蒸气的检验方法

点燃一根蜡烛,让蜡烛燃烧火焰稳定后,取一个洁净冷却的250 mL锥形瓶,用4~5个手指头轻轻拿住锥形瓶底部边缘,让瓶口向下倾斜使锥形瓶(字和标记在上方)与桌面呈60度左右,把锥形瓶口移动到距蜡烛火焰顶部大约两指高处罩在蜡烛火焰的上方(如图1所示)。观察锥形瓶内壁是否起雾。

2.二氧化碳的检验方法

把上面已经观察好起雾现象的锥形瓶移动离开蜡烛火焰,用一个橡皮塞把锥形瓶口塞住,翻转锥形瓶正放在桌面上。用量筒量取5 mL石灰水倒入一个空的250 mL锥形瓶作对比,再用量筒量取5 mL石灰水,打开锥形瓶口的橡皮塞,把量筒里的澄清石灰水全部倒入锥形瓶底部里,盖好橡皮塞,振荡2个锥形瓶,观察对比2个锥形瓶里澄清石灰水变浑浊的情况。

图1 锥形瓶口罩火焰上方

3.实验现象与结论

锥形瓶口罩在蜡烛火焰的上方后,锥形瓶内壁很快起雾,接着在锥形瓶下边内壁里可以看到附着许多晶莹透明的细小液滴。

锥形瓶底部倒入澄清石灰水,振荡锥形瓶,静置后,可以看到:空的锥形瓶里石灰水没有变浑浊,而罩在蜡烛火焰上方后的锥形瓶里澄清石灰水变浑浊了,对比非常明显(如图2所示)。通过上面的实验现象对比可以推知:蜡烛燃烧后产生的无色气体里有水蒸气和二氧化碳气体。

图2 石灰水浑浊对比

二、锥形瓶作燃烧容器法

1.实验用品与制作

实验用品:火柴1盒、酒精灯1盏、250 mL锥形瓶2只、3~5 cm蜡烛1节、燃烧匙1把、澄清石灰水1瓶(滴瓶)、橡皮塞1个、10 mL量筒1支。

制作方法:取一节3~5 cm长的蜡烛,让一把燃烧匙底部在酒精灯火焰上灼烧发烫,将蜡烛底端放在燃烧匙凹槽里熔化固定直立,即制作完成。

2.实验操作方法

点燃燃烧匙凹槽上的蜡烛,待蜡烛上的火焰稳定后,缓缓将燃烧匙上的蜡烛垂直放入一个洁净冷却的锥形瓶底部里,让蜡烛在锥形瓶里面敞口燃烧(如图3所示)。观察蜡烛燃烧情况,锥形瓶中下部内壁是否起雾。

图3 蜡烛在里面燃烧

当蜡烛准备熄灭时(如图4所示),迅速提起燃烧匙把蜡烛取出(不能在锥形瓶里面熄灭产生白色烟柱而影响下面的检验),马上用一个橡皮塞把锥形瓶口塞住,同时熄灭蜡烛。用量筒量取5 mL石灰水倒入一个空的250 mL锥形瓶作对比,再用量筒量取5 mL石灰水,打开锥形瓶口的橡皮塞,把量筒里的澄清石灰水全部倒入锥形瓶底部里,盖好橡皮塞,振荡2个锥形瓶,观察对比两个锥形瓶里澄清石灰水变浑浊的情况。

图4 蜡烛火焰减小

3.实验现象与结论

锥形瓶中下部的内壁上很快起雾,蜡烛火焰变模糊,蜡烛火焰在变小,在锥形瓶中下部的内壁里可以看到附着许多晶莹透明的细小液滴。

锥形瓶底部倒入澄清石灰水,振荡锥形瓶,静置后,可以看到:空的锥形瓶里石灰水没有变浑浊,而蜡烛在里面燃烧的锥形瓶里澄清石灰水变浑浊了,对比非常明显(如图5所示)。

图5 石灰水浑浊对比2

通过上面的实验现象对比可以推知:蜡烛燃烧后产生的无色气体里有水蒸气和二氧化碳气体。

三、实验改进的优点

(1)改进的实验操作简洁明了,更加方便,只要按照说明进行操作,成功率高可以达到百分之百。

(2)蜡烛在锥形瓶里敞口燃烧,燃烧的时间更长,让锥形瓶里聚集更多的水蒸气和二氧化碳气体,使实验现象和结果更加明显。

(3)让蜡烛在锥形瓶里面燃烧,即使教室里有一点微风,也不影响实验现象和结果。

(4)用橡皮塞塞住锥形瓶口后,学生仍然可以清晰观察到锥形瓶内壁上附着的小液滴,增加观察机会,提高观察效果,印象更加深刻。

(5)用橡皮塞及时塞住锥形瓶口,有效防止了二氧化碳气体的逸散,即使在检验二氧化碳的操作过程中,速度慢一点也不受影响,确保了实验的成功。

(6)对比实验说明了,使石灰水变浑浊的二氧化碳是来自于蜡烛燃烧生成的产物,而不是空气里的二氧化碳。

(7)改进的实验操作非常简单,师生都可以使用,城乡学校都可以推广。

[1]王晶,郑长龙.义务教育教科书·化学·九年级·上册[M].北京:人民教育出版社,2012:12-14.

[2]王祖浩,王磊.义务教育教科书·化学·九年级·上册[M].上海:上海教育出版社,2012:9-11.

[3]江琳才.义务教育教科书·化学·九年级·上册[M].北京:科学出版社,广州:广东教育出版社,2012:24.

[4]潘国荣,李文勇.检验蜡烛燃烧产物实验方法的改进[J].实验教学与仪器,2016(6):26,40.

[5]潘国荣,白显圣.蜡烛燃烧产物检验实验的改进[J].化学教育,2018(3):60-62.

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