校來學(xué)（鹽城市大豐區(qū)飛達路初級中學(xué)　江蘇鹽城　224100）

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檢驗蠟燭燃燒產(chǎn)物實驗的改進

校來學(xué)
（鹽城市大豐區(qū)飛達路初級中學(xué)江蘇鹽城224100）

摘要：教材檢驗蠟燭燃燒產(chǎn)物實驗存在現(xiàn)象不明顯，方法不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜毕?，從探究的角度讓學(xué)生參與到改進實驗裝置和操作的活動中，既達到改進實驗的目的，也增強了實驗的趣味性。

關(guān)鍵詞：蠟燭燃燒；實驗缺陷；改進意圖；改進思路

一、教材實驗裝置和操作的缺陷

在人教版現(xiàn)行教材中，實驗檢驗蠟燭燃燒產(chǎn)物之一水，用的是干燥的燒杯（如下圖），檢驗蠟燭燃燒的另外一種產(chǎn)物二氧化碳，用的是澄清石灰水潤濕內(nèi)壁的燒杯（如下圖）?？雌饋頇z驗方法很簡單，現(xiàn)象也應(yīng)該很明顯。但實際上并不是這樣，該內(nèi)容的教學(xué)是在九月份，天氣炎熱，氣溫很高，加之蠟燭燃燒放熱使燒杯壁溫度迅速升高甚至燙手，燃燒生成的水蒸氣根本無法在燒杯內(nèi)壁冷卻液化成小水珠，學(xué)生根本就不可能觀察到燒杯內(nèi)壁的水霧現(xiàn)象。由于夏天氫氧化鈣的溶解度較小，沾在燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水又極少，檢驗二氧化碳存在的白色渾濁現(xiàn)象也很不明顯，甚至由于燃燒產(chǎn)生的黑煙沾在燒杯內(nèi)壁上，學(xué)生看到的反而是燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生了黑色渾濁，有些知識面較廣的同學(xué)還會當(dāng)場質(zhì)疑，認為澄清石灰水渾濁也可能是空氣中的二氧化碳與之反應(yīng)造成的，這種檢驗方法不嚴(yán)謹(jǐn)，沒有說服力。只要按教材方法進行演示實驗的老師肯定都有過完全失敗的郁悶，也會讓學(xué)生失去對老師的信任和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二、改進意圖和探究思路

為了讓本實驗現(xiàn)象明顯，更嚴(yán)謹(jǐn)更有說服力，筆者和化學(xué)興趣小組的學(xué)生共同探究，思路如下：

1.蠟燭在空氣中燃燒是和氧氣反應(yīng)生成水和二氧化碳，但空氣中本來就有少量的水蒸氣和二氧化碳，這些物質(zhì)會影響實驗結(jié)果的精確性。只有在燃燒前將空氣中的二氧化碳和水蒸氣除去，蠟燭燃燒后的相關(guān)的現(xiàn)象和結(jié)論才有說服力。

2.根據(jù)“先除雜后干燥”的原則，應(yīng)該先除去空氣中二氧化碳，后干燥剩余空氣。

3.布置四個子課題讓四組學(xué)生尋找可行的實驗室操作方法：如何除去空氣中二氧化碳？如何證明空氣中二氧化碳已經(jīng)除盡？如何除去空氣中水蒸氣？如何證明空氣中水蒸氣已經(jīng)除盡？

4.四組學(xué)生通過多種途徑得知：除去空氣中的二氧化碳可以用濃的氫氧化鈉溶液，因為濃的氫氧化鈉溶液可以充分的與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉溶液和水；檢驗二氧化碳是否除干凈可以用澄清石灰水，因為二氧化碳氣體與澄清石灰水反應(yīng)可以生成白色的碳酸鈣沉淀；干燥剩余空氣可以用濃硫酸溶液，因為濃硫酸具有很強的吸水性；檢驗水蒸氣是否除干凈可以用白色的硫酸銅粉末，因為白色的硫酸銅粉末遇到水蒸氣會變成藍色晶體。這種用小的子課題讓學(xué)生課后探究的方法，不但培養(yǎng)了學(xué)生探究問題的能力，也培養(yǎng)了語言表達能力和團隊合作精神。

5.如何讓蠟燭在凈化干燥后的空氣中燃燒？學(xué)生無法設(shè)計，筆者提供三個辦法供學(xué)生選擇：

A.利用用凸透鏡的聚光作用，使焦點處燭芯石蠟燃燒；

B.在蠟燭芯周圍放少許高錳酸鉀，需要點燃時用膠頭滴管從上面滴下少許濃硫酸，利用反應(yīng)放出的大量熱使?fàn)T芯上的石蠟達到著火點；

C.在燭芯周圍放少許白磷，利用白磷緩慢氧化自燃放出大量熱使?fàn)T芯達到著火點。

這三種點燃蠟燭的方法避免了外界二氧化碳和水蒸氣的進入，使實驗結(jié)果更嚴(yán)謹(jǐn)，也增強了實驗的趣味性，這三種奇特的點燃方式對學(xué)生很有吸引力。

6.蠟燭燃燒后的生成物有水和二氧化碳氣體，先檢驗什么？后檢驗什么？用什么檢驗？學(xué)生比較后得出，先用硫酸銅粉末檢驗水蒸氣，再用澄清石灰水檢驗二氧化碳，否則澄清石灰水中的水蒸氣會影響蠟燭燃燒是否有水生成的探究。

三、改進后的裝置（按字母順序連接）以及各部分用途

A.氫氧化鈉溶液：除去空氣中的二氧化碳氣體，防止空氣中的二氧化碳對檢驗蠟燭燃燒產(chǎn)物二氧化碳產(chǎn)生干擾；

B.澄清石灰水：檢驗空氣中的二氧化碳是否除盡；

C.濃硫酸：除去空氣中的水蒸氣，防止空氣中的水蒸氣對檢驗蠟燭燃燒產(chǎn)物水蒸氣產(chǎn)生干擾；

D.白色硫酸銅粉末：檢驗空氣中的水蒸氣是否除盡；

E.盛有蠟燭的廣口瓶：長導(dǎo)管將除去了二氧化碳的干燥空氣通入瓶底，短導(dǎo)管將燃燒后的尾氣排入后面檢驗裝置（廣口瓶中的蠟燭點燃方式見前面思路5）；

F.白色硫酸銅粉末：檢驗蠟燭燃燒是否有水生成，（在左邊晶體上方放一棉球，實驗后可觀察到蠟燭不完全燃燒產(chǎn)生的炭黑）；

G.澄清石灰水：檢驗蠟燭燃燒是否有二氧化碳生成；

H.注射器：用膠皮管、彈簧夾和G相連，反復(fù)拉動，使前面所有裝置中的氣體向后流動，便于除雜、干燥和檢驗產(chǎn)物。

四、實驗步驟

1.檢查整套裝置的氣密性：在A、G裝置中加水至浸沒長導(dǎo)管口（其他裝置空置），如上圖順序連接好裝置，打開彈簧夾，慢慢拉動注射器活塞，A、G中有氣泡產(chǎn)生，慢慢推動注射器活塞，A、G中有水柱產(chǎn)生，說明整套裝置氣密性良好；

2.裝入對應(yīng)物品和藥品；

3.慢慢拉動注射器活塞，使氣體從左向右流動，除去二氧化碳，干燥空氣，并排去E中的二氧化碳和水蒸氣；

4.點燃E中的蠟燭，繼續(xù)慢慢拉動注射器活塞，使氣體從左向右流動，讓生成的氣體流入檢驗裝置。

五、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論

B中不渾濁而G中渾濁，說明蠟燭燃燒生成了二氧化碳，D中不變藍色而F中變藍色，說明蠟燭燃燒生成了水蒸氣。

這套改進裝置看似復(fù)雜，但只要課前做好相關(guān)準(zhǔn)備，課堂只要對各裝置用處稍作介紹，實驗時拉動活塞即可，現(xiàn)象非常直觀明顯，不但有效避免了教師課堂演示實驗完全失敗的尷尬，而且更加嚴(yán)謹(jǐn)更有說服力。

參考文獻

[1]王晶，鄭長龍.義務(wù)教育教科書化學(xué)九年級上冊[M].北京：人民教育出版社，2012

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doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.037

文章編號：1008-0546（2016）01-0096-02

中圖分類號：G633.8

文獻標(biāo)識碼：B