燃燒條件實驗的綠色化設計

侯麗梅

（武威市第九中學，甘肅 武威733000）

1 教材中實驗裝置存在的問題

為了突出和解決本節課的難點，課本上的演示實驗存在以下缺點：

1.1 污染較大（本實驗要求在通風櫥內進行，事實上很多教師通常都在普通教室里做實驗，銅片上即使放很少量的白磷，燃燒產生的白煙也會迅速彌漫教室，造成嚴重污染）。

1.2 實驗時間較長（本節教材上課時間在冬天，溫度較低，熱水提供給白磷的熱量不夠，造成白磷很長時間才燃燒或不燃燒）

1.3 實驗不易控制（白磷燃燒后，因為銅片傳熱快，加上白磷燃燒的火星濺落，會引起另一邊的紅磷也燃燒。有時水下的白磷鼓氣時易成碎末，在水里到處“亂跑”，很難看到燃燒的現象）

1.4 存在安全隱患（熱水中白磷呈液態，實驗不易控制，有時部分白磷會浮于水面而發生燃燒甚至飛濺，白磷易燃且有劇毒，存在安全隱患）

1.5 實驗完畢后，熱水中沒有燃燒的白磷碎末不便回收，又污染環境。

而筆者對本實驗的設計做了如下改進：在課堂上使用白板能替代有毒有害物質間的部分高污染性的實驗，例如，白磷在空氣中燃燒產生大量有害物質五氧化二磷,對環境會造成嚴重污染。怎么辦？筆者事先在實驗室中做實驗，然后用攝象機拍攝下來，在課堂上運用多媒體軟件進行播放。方便使用。另外，視頻文件還可長期保存，長期使用。但實驗既是演示實驗又是新修訂課程標準中的指定的學生實驗，為了解決這個問題，本實驗根據以有的認知能力結合教材內容的基礎上所設計的學生實驗，在本實驗中我們將采用木炭來取代白磷和紅磷，這樣可以達到與白磷使用相同的作用效果，但不會對環境造成污染，同時實驗裝置簡單，操作安全，體現了從源頭上消除環境污染的綠色化學理念。白磷在空氣中燃燒產生大量有害物質五氧化二磷,對環境會造成嚴重污染，同時存在著一定的安全隱患等。為解決這些問題現改進此實驗如下：

2 實驗改進

2.1 實驗裝置圖（圖1）

2.2 實驗步驟

步驟1：推動注射器，向盛有木炭的試管中鼓入氧氣

現象：木炭沒有燃燒

結論：在較低的溫度下，即使氧氣是足量的，木炭也不會燃燒；

步驟2：彈簧夾夾住橡皮管，點燃酒精燈，對著試管中的木炭加熱；

現象：可以看到試管中有氣泡冐出，木炭不能燃燒

結論：試管中氣體在酒精燈的作用下，氣體受熱膨脹逐漸排出，說明即使木炭溫度很高達到著火點，但不能燃燒，即木炭在缺氧狀態下，即使溫度達到著火點也不可以燃燒；

步驟3：繼續加熱，打開彈簧夾，推動注射器，向高溫木炭試管中鼓入氧氣；拆去酒精燈，繼續鼓入氧氣；

現象：可以看到木炭劇烈燃燒發出白光，澄清石灰水變渾濁；；拆去酒精燈木炭的溫度仍然在著火點以上，繼續鼓入氧氣，木炭仍燃燒；

結論：木炭燃燒的三個條件是缺一不可的。

圖1

3 改進后優點

3.1 操作簡單，實驗時間短，實驗效果好

3.2 實驗現象明顯，充滿趣味，可培養學生的觀察能力，提高學生的學習興趣

3.3 由于用注射器推入產生氧氣，氣流平穩，火花明顯，便于觀察，而且所用氧氣量少

3.4 安全性能好，有效防止環境污染；有利于培養學生的環保意識和創新意識