左建平
摘? 要:該實(shí)驗(yàn)主要優(yōu)點(diǎn)一是集氣瓶和毛玻璃片能構(gòu)成密閉空間,可以通過震蕩讓二氧化碳和澄清石灰水充分混合反應(yīng),讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象足夠明顯;優(yōu)點(diǎn)二是由于先取二氧化碳?xì)怏w,再滴加澄清石灰水,不用考慮罩在火焰上方會(huì)流出的問題,故可以控制加入澄清石灰水的量,讓澄清石灰水充分反應(yīng),渾濁現(xiàn)象非常明顯,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力。
關(guān)鍵詞:石蠟;二氧化碳;澄清石灰水
人民教育出版社(教育部2012年審定)出版的九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)教材,第一單元,走進(jìn)化學(xué)世界,課題2——化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),其中驗(yàn)證蠟燭燃燒產(chǎn)物含二氧化碳的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的缺陷。這個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過本人多年的教學(xué)實(shí)踐,通過大量次數(shù)的實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還是不夠明顯,存在一定的局限,所以經(jīng)常思考如何改進(jìn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過查閱大量的資料,接下來我們來拓展下知識(shí)面,先來學(xué)習(xí)下有關(guān)蠟燭的相關(guān)知識(shí)。
蠟燭的主要成分是石蠟,石蠟是從石油、頁巖油或其他瀝青礦物油的某些餾出物中提取出來的一種烴類混合物,主要成分是固體烷烴,無臭無味,為白色或淡黃色半透明固體。石蠟是非晶體,但具有明顯的晶體結(jié)構(gòu),另有人造石蠟。石蠟是石油加工產(chǎn)品的一種,是礦物蠟的一種,也是石油蠟的一種。石蠟(又稱晶形蠟)是指碳原子數(shù)約為18-30的烴類混合物,主要組分為直鏈烷烴(約為80%-95%),還有少數(shù)帶個(gè)別支鏈的烷烴和帶長側(cè)鏈的單環(huán)環(huán)烷烴(兩者合計(jì)含量在20%以下)。石蠟可用于制高級(jí)脂肪酸、高級(jí)醇、火柴、蠟燭、防水劑、軟膏、電絕緣材料等。故我們可以知道石蠟為碳?xì)浠衔镄纬傻幕旌衔铩?/p>
在老師們的課堂上可以給同學(xué)們簡(jiǎn)單介紹石蠟的化學(xué)成分,增加他們對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的化學(xué)物品的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣??偨Y(jié)出來化學(xué)成分為碳?xì)浠衔镏螅覀兛梢宰屚瑢W(xué)們來猜測(cè)燃燒產(chǎn)物,讓知識(shí)的邏輯性、條理性充分體現(xiàn)出來。
蠟燭燃燒產(chǎn)物之一為二氧化碳,原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是利用二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁的化學(xué)性質(zhì)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的,原理為澄清石灰水的溶質(zhì)氫氧化鈣會(huì)與二氧化碳生成難溶性的碳酸鈣沉淀,碳酸鈣難溶于水,故溶液會(huì)變成白色渾濁。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下,取一個(gè)用澄清石灰水潤濕內(nèi)壁的燒杯,罩在燃著的蠟燭火焰上方,仔細(xì)觀察燒杯壁上有什么現(xiàn)象發(fā)生。由于澄清石灰水只能有少量附著在燒杯內(nèi)壁,經(jīng)過多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總是不明顯,如果加多了由于燒杯需要倒扣,也會(huì)流出,這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案存在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的缺點(diǎn),老師在講解現(xiàn)象時(shí)說澄清石灰水變渾濁時(shí)有些勉強(qiáng),說服力不強(qiáng)。
我的改進(jìn)方法是將燒杯換成集氣瓶(帶毛玻璃片),將集氣瓶罩在火焰上方,迅速蓋上毛玻璃片正放在桌面上,可以觀察到集氣瓶內(nèi)壁有水珠,劃開毛玻璃片一部分倒入約2mL澄清石灰水,再蓋上毛玻璃片,震蕩,可以觀察到非常明顯的變渾濁現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)原理包括:石蠟+氧氣 → 二氧化碳+水,氫氧化鈣+二氧化碳 → 碳酸鈣+水,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:蠟燭燃燒產(chǎn)物有水和二氧化碳,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,我們可以推知蠟燭的成分中一定含有碳元素和氫元素(可能含氧元素)。本改進(jìn)實(shí)驗(yàn)主要優(yōu)點(diǎn)一是集氣瓶和毛玻璃片能構(gòu)成密閉空間,可以通過震蕩讓二氧化碳和澄清石灰水充分混合反應(yīng),讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象足夠明顯;優(yōu)點(diǎn)二是由于先取二氧化碳?xì)怏w,再滴加澄清石灰水,不用考慮罩在火焰上方會(huì)流出的問題,故可以控制加入澄清石灰水的量,讓澄清石灰水充分反應(yīng),渾濁現(xiàn)象非常明顯,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力。
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