“燒不壞的手帕”這點(diǎn)兒小實(shí)驗(yàn)

杜雨娟

在“燒不壞的手帕”這個(gè)小實(shí)驗(yàn)里，雖然沒(méi)有重要的化學(xué)考點(diǎn)，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)像是一盤(pán)很好的小菜，學(xué)生在享受知識(shí)大餐覺(jué)得油膩而食不下咽時(shí)，來(lái)點(diǎn)這樣的小菜，著實(shí)能幫助學(xué)生改善胃口、提高食欲，提高他們的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

英國(guó)著名哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家伯特蘭·羅素說(shuō)過(guò)：“我們感到不自信或是恐懼，是因?yàn)槲覀儗?duì)事情了解得不夠精準(zhǔn)，可能都達(dá)不到模糊的控制，無(wú)法對(duì)將要發(fā)生的事情進(jìn)行正確的預(yù)知。”如果我們能透視整個(gè)實(shí)驗(yàn)，輕松預(yù)知實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那我們就能掌控它，想讓實(shí)驗(yàn)成功就成功，想讓它變得曲折它也會(huì)妙趣橫生。

鑒于上述原由，敘述一下如何準(zhǔn)備這道小菜并從容地呈現(xiàn)出來(lái)，讓這盤(pán)小菜更具視覺(jué)享受價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。

一、該實(shí)驗(yàn)在教材中的地位

在人教版初中化學(xué)教材中，對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)只字未提，既不是課本中教師必須要做的演示實(shí)驗(yàn)，也不是需要師生共同進(jìn)行的探究實(shí)驗(yàn)，但有的教師會(huì)在九年級(jí)化學(xué)第一堂緒言課或在學(xué)習(xí)第七單元《燃燒和滅火》時(shí)把這個(gè)實(shí)驗(yàn)展示出來(lái)，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)好做，容易成功，有很強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力。

另外，浙教義務(wù)版語(yǔ)文教材六年級(jí)下冊(cè)中，竟以這個(gè)實(shí)驗(yàn)為原型讓學(xué)生學(xué)習(xí)觀察寫(xiě)作，一個(gè)語(yǔ)文教師變?yōu)榭茖W(xué)教師，讓學(xué)生先觀看整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，然后記敘實(shí)驗(yàn)，這對(duì)引導(dǎo)學(xué)生如何觀察以及如何正確思考具有很好的指導(dǎo)意義。

二、如何制作這盤(pán)小菜

1.實(shí)驗(yàn)用品

1塊手帕、不同濃度酒精溶液、酒精燈、火柴、2個(gè)坩堝鉗、1個(gè)大燒杯。

2.關(guān)鍵之一—手帕

(1)實(shí)驗(yàn)探究

不同材質(zhì)的手帕，以75%的酒精溶液做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1

(2)實(shí)驗(yàn)反思

光滑厚實(shí)的方形棉布手帕是上選的實(shí)驗(yàn)材料，并且四周要齊整，有包邊，如果四周有毛邊的話(huà)要把它們修剪掉，這些毛邊經(jīng)不起火烤，很容易在高溫下形成星星點(diǎn)點(diǎn)的小火。

沒(méi)有棉布手帕，也可以用小方巾代替。再差一點(diǎn)的材料就是人造棉的方巾，也很容易找到。由于吸水性差，為了防止被燒，所選的酒精溶液濃度不能太高。

3.關(guān)鍵之二—酒精溶液的濃度

(1)實(shí)驗(yàn)探究

同種材料，以不同濃度的酒精溶液做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

表2

表3

(2)實(shí)驗(yàn)反思

資料顯示，所需酒精溶液的濃度為35%～75%。其實(shí)酒精溶液濃度最低是多少，應(yīng)以此酒精溶液附在方巾上時(shí)還能燒著來(lái)定；最高濃度是多少，也應(yīng)以此濕方巾能承受的最高溫度而燒不著時(shí)來(lái)定。

酒精濃度多大時(shí)最合適？即實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)火焰大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、觀賞性強(qiáng)、有驚心動(dòng)魄感的效果，而此時(shí)手帕又能安然無(wú)恙，這就由手帕的吸水量來(lái)決定。如果手帕的吸水量高，那酒精溶液的濃度就可以相應(yīng)地調(diào)高些，它們之間成正相關(guān)性。

4.其他因素

(1)實(shí)驗(yàn)探究

材質(zhì)相同的棉布方巾，以75%的酒精溶液在不同季節(jié)下用同樣的操作方法(不抖動(dòng)方巾)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4

(2)實(shí)驗(yàn)反思

同樣的材料，同樣的操作方法，在夏天和冬天做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，效果略有區(qū)別。酒精溶液揮發(fā)得快慢影響了實(shí)驗(yàn)的效果，冬天酒精揮發(fā)得慢，方巾上75%的酒精溶液無(wú)明顯變化，所以燃燒時(shí)還能提供高熱量，而周?chē)牡蜏貙?duì)高溫的方巾所起的散熱作用較小，最終方巾被烘出小糊點(diǎn)來(lái)。夏天酒精揮發(fā)得快，方巾上75%的酒精溶液迅速減少，所以燃燒時(shí)熱量不足，最終方巾沒(méi)有明顯變化。因此在不同的季節(jié)里，要想達(dá)到同樣的實(shí)驗(yàn)效果，要對(duì)酒精濃度進(jìn)行微調(diào)，冬天時(shí)濃度可略調(diào)低些。

三、怎樣從容地展示實(shí)驗(yàn)

舉一個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作案例：

1.實(shí)驗(yàn)條件

冬天，純棉小方巾，選擇了55%的酒精溶液(45 mL水和55 mL的無(wú)水酒精混合而成)。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)點(diǎn)燃酒精燈，向大燒杯里倒入酒精溶液，把方巾放入其中浸泡，拿出來(lái)后輕輕擰干，這樣可以防止過(guò)多的酒精溶液在燃燒時(shí)滴落到桌面上引起不必要的麻煩，也防止方巾上的酒精溶液分布不均，燃燒時(shí)局部溫度過(guò)高，導(dǎo)致方巾被引燃。

(2)用兩個(gè)坩堝鉗分別夾住方巾的兩個(gè)角，像晾衣服那樣晾開(kāi)方巾，然后以酒精燈火焰點(diǎn)火。這樣可以全面地觀賞方巾的火勢(shì)，整體視覺(jué)效果好，也利于散熱(如圖1所示)。因?yàn)榫凭坎桓撸拶|(zhì)方巾吸收的水也多，方巾溫度不是很高，不需要在燃燒過(guò)程中抖動(dòng)方巾散熱，教師只要任由方巾被“煎熬”，學(xué)生只需靜靜地觀察、思考即可。

圖1 “燒不壞的手帕”實(shí)驗(yàn)

四、這道小菜的營(yíng)養(yǎng)

(1)其扣人心弦的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在九年級(jí)化學(xué)第一堂緒言課上展示，讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心，從而對(duì)化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣。

(2)在《燃燒和滅火》單元，這么大的火也不能引燃手帕，讓學(xué)生深刻理解燃燒3個(gè)缺一不可的條件。

(3)通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生思考為什么手帕不會(huì)被燒壞。在分析之后，學(xué)生明白，是水在一定程度上起到了保護(hù)作用，水是件很好的“防身服”。從而想到大火中逃生的一個(gè)辦法：把全身弄濕，或把棉被弄濕披在身上，以便逃生。

(4)浙教義務(wù)版語(yǔ)文教材編排得真好，利用一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，教學(xué)生學(xué)會(huì)有條理地進(jìn)行觀察、思考和描述，讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)不僅僅是看看熱鬧，培養(yǎng)了學(xué)生的探究思考能力和科學(xué)素養(yǎng)。

[1]人民教育出版社課程教材研究所.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū):化學(xué):九年級(jí):2版[M].北京:人民教育出版社.