檢驗蠟燭燃燒產物實驗的新方法*—錐形瓶法

潘國榮 陳正美

探究蠟燭燃燒產物實驗是我國人教版[1]、滬教版[2]、魯教版[3]等現(xiàn)行初中化學教科書中的第一個學生實驗探究活動。按照教科書的實驗設計操作方法，成功率不高，常常得不到需要的結果。對此實驗從2個不同角度進行了改進。我們對此實驗進行了不同的改進[4,5]，各有不同優(yōu)點，但是感覺不是很簡便。因此，用錐形瓶對此實驗從2個不同角度進行再次改進。

一、錐形瓶罩火焰上方法

1.水蒸氣的檢驗方法

點燃一根蠟燭，讓蠟燭燃燒火焰穩(wěn)定后，取一個潔凈冷卻的250 mL錐形瓶，用4～5個手指頭輕輕拿住錐形瓶底部邊緣，讓瓶口向下傾斜使錐形瓶(字和標記在上方)與桌面呈60度左右，把錐形瓶口移動到距蠟燭火焰頂部大約兩指高處罩在蠟燭火焰的上方(如圖1所示)。觀察錐形瓶內壁是否起霧。

2.二氧化碳的檢驗方法

把上面已經觀察好起霧現(xiàn)象的錐形瓶移動離開蠟燭火焰，用一個橡皮塞把錐形瓶口塞住，翻轉錐形瓶正放在桌面上。用量筒量取5 mL石灰水倒入一個空的250 mL錐形瓶作對比，再用量筒量取5 mL石灰水，打開錐形瓶口的橡皮塞，把量筒里的澄清石灰水全部倒入錐形瓶底部里，蓋好橡皮塞，振蕩2個錐形瓶，觀察對比2個錐形瓶里澄清石灰水變渾濁的情況。

圖1 錐形瓶口罩火焰上方

3.實驗現(xiàn)象與結論

錐形瓶口罩在蠟燭火焰的上方后，錐形瓶內壁很快起霧，接著在錐形瓶下邊內壁里可以看到附著許多晶瑩透明的細小液滴。

錐形瓶底部倒入澄清石灰水，振蕩錐形瓶，靜置后，可以看到：空的錐形瓶里石灰水沒有變渾濁，而罩在蠟燭火焰上方后的錐形瓶里澄清石灰水變渾濁了，對比非常明顯(如圖2所示)。通過上面的實驗現(xiàn)象對比可以推知：蠟燭燃燒后產生的無色氣體里有水蒸氣和二氧化碳氣體。

圖2 石灰水渾濁對比

二、錐形瓶作燃燒容器法

1.實驗用品與制作

實驗用品：火柴1盒、酒精燈1盞、250 mL錐形瓶2只、3～5 cm蠟燭1節(jié)、燃燒匙1把、澄清石灰水1瓶(滴瓶)、橡皮塞1個、10 mL量筒1支。

制作方法：取一節(jié)3～5 cm長的蠟燭，讓一把燃燒匙底部在酒精燈火焰上灼燒發(fā)燙，將蠟燭底端放在燃燒匙凹槽里熔化固定直立，即制作完成。

2.實驗操作方法

點燃燃燒匙凹槽上的蠟燭，待蠟燭上的火焰穩(wěn)定后，緩緩將燃燒匙上的蠟燭垂直放入一個潔凈冷卻的錐形瓶底部里，讓蠟燭在錐形瓶里面敞口燃燒(如圖3所示)。觀察蠟燭燃燒情況，錐形瓶中下部內壁是否起霧。

圖3 蠟燭在里面燃燒

當蠟燭準備熄滅時(如圖4所示)，迅速提起燃燒匙把蠟燭取出(不能在錐形瓶里面熄滅產生白色煙柱而影響下面的檢驗)，馬上用一個橡皮塞把錐形瓶口塞住，同時熄滅蠟燭。用量筒量取5 mL石灰水倒入一個空的250 mL錐形瓶作對比，再用量筒量取5 mL石灰水，打開錐形瓶口的橡皮塞，把量筒里的澄清石灰水全部倒入錐形瓶底部里，蓋好橡皮塞，振蕩2個錐形瓶，觀察對比兩個錐形瓶里澄清石灰水變渾濁的情況。

圖4 蠟燭火焰減小

3.實驗現(xiàn)象與結論

錐形瓶中下部的內壁上很快起霧，蠟燭火焰變模糊，蠟燭火焰在變小，在錐形瓶中下部的內壁里可以看到附著許多晶瑩透明的細小液滴。

錐形瓶底部倒入澄清石灰水，振蕩錐形瓶，靜置后，可以看到：空的錐形瓶里石灰水沒有變渾濁，而蠟燭在里面燃燒的錐形瓶里澄清石灰水變渾濁了，對比非常明顯(如圖5所示)。

圖5 石灰水渾濁對比2

通過上面的實驗現(xiàn)象對比可以推知：蠟燭燃燒后產生的無色氣體里有水蒸氣和二氧化碳氣體。

三、實驗改進的優(yōu)點

(1)改進的實驗操作簡潔明了，更加方便，只要按照說明進行操作，成功率高可以達到百分之百。

(2)蠟燭在錐形瓶里敞口燃燒，燃燒的時間更長，讓錐形瓶里聚集更多的水蒸氣和二氧化碳氣體，使實驗現(xiàn)象和結果更加明顯。

(3)讓蠟燭在錐形瓶里面燃燒，即使教室里有一點微風，也不影響實驗現(xiàn)象和結果。

(4)用橡皮塞塞住錐形瓶口后，學生仍然可以清晰觀察到錐形瓶內壁上附著的小液滴，增加觀察機會，提高觀察效果，印象更加深刻。

(5)用橡皮塞及時塞住錐形瓶口，有效防止了二氧化碳氣體的逸散，即使在檢驗二氧化碳的操作過程中，速度慢一點也不受影響，確保了實驗的成功。

(6)對比實驗說明了，使石灰水變渾濁的二氧化碳是來自于蠟燭燃燒生成的產物，而不是空氣里的二氧化碳。

(7)改進的實驗操作非常簡單，師生都可以使用，城鄉(xiāng)學校都可以推廣。

[1]王晶,鄭長龍.義務教育教科書·化學·九年級·上冊[M].北京:人民教育出版社,2012:12-14.

[2]王祖浩,王磊.義務教育教科書·化學·九年級·上冊[M].上海:上海教育出版社,2012:9-11.

[3]江琳才.義務教育教科書·化學·九年級·上冊[M].北京:科學出版社,廣州:廣東教育出版社,2012:24.

[4]潘國榮,李文勇.檢驗蠟燭燃燒產物實驗方法的改進[J].實驗教學與儀器,2016(6):26,40.

[5]潘國榮,白顯圣.蠟燭燃燒產物檢驗實驗的改進[J].化學教育,2018(3):60-62.