蠟燭燃燒實驗的創(chuàng)新

安徽省黃山市教育科學(xué)研究院(245000) 程素芳

安徽省黃山市徽州區(qū)西溪南鎮(zhèn)中心學(xué)校(245900) 黃國武

1 實驗?zāi)康?/h2>

“對蠟燭及其燃燒的探究”是義務(wù)教育教科書9年級化學(xué)中的內(nèi)容，是學(xué)生首次在化學(xué)課堂上進(jìn)行的實驗探究。依據(jù)教材中的實驗方法，實驗干擾因素較多，實驗現(xiàn)象不明顯。為解決這個難題，筆者利用實驗室現(xiàn)有的儀器設(shè)計了一套實驗裝置，不僅適合教師演示，也適合學(xué)生分組實驗。整套實驗裝置制作簡單、操作簡便、實驗現(xiàn)象明顯，有利于學(xué)生的觀察、描述和交流。

2 實驗儀器及試劑

膠頭滴管、安全漏斗、鐵架臺(帶鐵夾)、蠟燭、澄清石灰水、3～5 cm寬的白紙片。

3 實驗裝置及組裝說明

圖1 組裝好的實驗裝置

(1)把橡膠塞裝到雙球安全漏斗導(dǎo)管的適當(dāng)位置，橡膠塞的大頭在安全漏斗的導(dǎo)管口一端。

(2)用鐵夾夾住橡膠塞，使漏斗口朝下，依據(jù)蠟燭的位置調(diào)整其高度，并固定在鐵架臺上，如圖1所示。

4 實驗改進(jìn)及操作

4.1 蠟燭燃燒過程中的三態(tài)變化

(1)將膠頭滴管擠壓后伸入點燃的蠟燭火焰內(nèi)，把蠟燭內(nèi)焰、焰心部分的物質(zhì)吸出來。將滴管內(nèi)的物質(zhì)擠出，看到有白煙冒出。

圖2 滴管內(nèi)物質(zhì)燃燒

(2)重復(fù)上述操作，將滴管內(nèi)的物質(zhì)靠近燭焰擠出，發(fā)現(xiàn)滴管內(nèi)的物質(zhì)可以燃燒，并形成火焰，現(xiàn)象非常明顯，如圖2所示。

上述實驗過程充分展示了蠟燭燃燒過程中，不但有液化現(xiàn)象，而且還發(fā)生了石蠟的汽化。在展示蠟燭燃燒三態(tài)變化的同時，更突出展現(xiàn)了“化學(xué)變化中常常伴隨著物理變化”這一原理。

4.2 蠟燭燃燒產(chǎn)物CO2的檢驗

(1)組裝好實驗裝置，如圖1所示，將蠟燭點燃，放在安全漏斗口的下方。

(2)稍過一會兒，用膠頭滴管從安全漏斗導(dǎo)管口向安全漏斗中滴加1滴管澄清石灰水。

(3)用膠頭滴管伸入安全漏斗導(dǎo)管口中，擠壓膠頭幾次，對澄清石灰水進(jìn)行振蕩。

(4)安全漏斗中的澄清石灰水變渾濁，說明蠟燭燃燒產(chǎn)生了CO2氣體。

4.3 驗證火焰各部分溫度的高低

點燃蠟燭，將1張寬度為5 cm左右的長方形紙片平放入蠟燭火焰中。約3 s左右將紙片取出，觀察到紙片上有一圓圈狀的燃燒痕跡，且外圈顏色較深，說明蠟燭燃燒時外焰的溫度較高。教材中采用火柴梗做實驗，但火柴太短容易燒到手，且火焰分層燃燒、溫度不同的情況表現(xiàn)得不明顯。

5 創(chuàng)新的意義

(1)創(chuàng)新實驗設(shè)計展示了蠟燭燃燒過程中，有液化、汽化現(xiàn)象。學(xué)生通過觀察蠟燭燃燒時的三態(tài)變化，加深了對“化學(xué)變化常伴隨著物理變化”的理解。

(2)實驗安全環(huán)保，不需要手持燒杯罩在火焰上方，不會燙傷實驗者。同時，也可避免蠟燭燃燒將燒杯熏黑而影響觀察，增加了實驗的說服力。實驗中澄清石灰水的用量較少，符合綠色化學(xué)理念。

(3)采用白紙片將火焰分層燃燒的現(xiàn)象放大，能更好地顯示火焰的分層情況，說明蠟燭燃燒時外焰部分溫度高。