探究燃燒條件實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

吳文斌

【摘?要】燃燒是人類(lèi)認(rèn)識(shí)最早、應(yīng)用最廣泛一類(lèi)普遍的、重要的化學(xué)反應(yīng)。目前九年級(jí)化學(xué)教材（人教版）對(duì)“燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)”的裝置存在一些不足之處，本文章主要闡述對(duì)“燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)”的裝置進(jìn)行一系列的改進(jìn)，改進(jìn)后的裝置操作更為簡(jiǎn)便，既能獲得較為明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又能減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。

【關(guān)鍵詞】燃燒條件;白磷;裝置;創(chuàng)新

一、教材中的實(shí)驗(yàn)及其不足之處

1.重現(xiàn)教材中的實(shí)驗(yàn)

燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)是人教版教材九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第七單元《燃料及其利用》課題1中演示實(shí)驗(yàn)7-1。具體為：在500mL燒杯中加入400mL熱水，并放入用硬紙圈圈住的一塊白磷。在燒杯上蓋上一片薄銅片，銅片上一端放一小堆干燥的紅磷，另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷（如圖一），觀(guān)察現(xiàn)象。用導(dǎo)管對(duì)準(zhǔn)上述燒杯中的白磷，通入少量氧氣（或空氣，如圖二），觀(guān)察現(xiàn)象。

觀(guān)察上述實(shí)驗(yàn)：①銅片上的白磷燃燒，而紅磷沒(méi)有燃燒。可以得出燃燒的條件之一為：可燃物必須達(dá)到燃燒所需的最低溫度（也叫著火點(diǎn)）。②水中的白磷之前無(wú)明顯現(xiàn)象，通入少量氧氣（或空氣）后開(kāi)始燃燒。可以得出燃燒的條件之一為：可燃物與氧氣（或空氣）充分接觸。

2.分析實(shí)驗(yàn)中的不足

通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，最終只能得到燃燒的三個(gè)條件中的兩個(gè)：可燃物必須達(dá)到燃燒所需的最低溫度（也叫著火點(diǎn)），以及可燃物與氧氣（或空氣）充分接觸。燃燒的第三個(gè)條件：物質(zhì)必須具有可燃性，并沒(méi)有通過(guò)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。之后書(shū)本得出燃燒需要同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)條件的結(jié)論，難免讓學(xué)生不能很好的理解。

同時(shí)，該探究實(shí)驗(yàn)方案所用儀器較多，準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)第二步時(shí)，需要向水中的白磷通入氧氣（或空氣）時(shí)，用硬紙圈圈住的一塊白磷會(huì)受到水流的沖擊亂動(dòng)，那么如何固定水中的白磷是值得思考。為了使現(xiàn)象更為明顯，一般我們會(huì)選用通入足量的氧氣而不是空氣，那么就需要利用實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置或者提前制取好一瓶氧氣，使實(shí)驗(yàn)程序變得繁瑣。

此外，該探究實(shí)驗(yàn)方案也不符合綠色化學(xué)的要求，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量減少對(duì)生態(tài)環(huán)境和人健康等造成不好的影響。銅片上的白磷在空氣中燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的白煙，不僅會(huì)污染周?chē)h(huán)境，執(zhí)教者或者學(xué)生吸入，也會(huì)對(duì)其身體造成不好的影響。

二、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

我在長(zhǎng)期的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，積極探索思考，把“燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)”的裝置簡(jiǎn)化成了一套輕便的裝置，并且能夠很好的達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期的效果。該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置能夠很好的展示對(duì)燃燒三個(gè)條件的探究過(guò)程，同時(shí)也能夠達(dá)到綠色化學(xué)的相關(guān)要求。

1.改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖三）

2.實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

實(shí)驗(yàn)藥品：白磷、紅磷、石塊。

實(shí)驗(yàn)儀器：注射器1個(gè)、氣球1個(gè)、硬質(zhì)玻璃管1根、鐵架臺(tái)1個(gè)、酒精燈1個(gè)、500mL燒杯1個(gè)、水槽1個(gè)、藥匙1個(gè)、導(dǎo)管若干、玻璃管若干。

3.實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象分析

①檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性。

②按照上圖依次裝入藥品。（白磷要用濾紙吸干表面的水）

③從硬質(zhì)玻璃管外向三種物質(zhì)的物質(zhì)澆熱水，觀(guān)察現(xiàn)象。（只有白磷燃燒，證明燃燒時(shí)，即可證明：可燃物的溫度需達(dá)到其自身的著火點(diǎn)。）

④將硬質(zhì)玻璃管外的水擦去，用酒精燈對(duì)紅磷和石塊進(jìn)行加熱，觀(guān)察現(xiàn)象。（紅磷、石塊都未燃燒，原因：白磷燃燒時(shí)，消耗裝置中大部分的氧氣。）

⑤用注射器向裝置中通入空氣或氧氣，觀(guān)察現(xiàn)象。（紅磷開(kāi)始燃燒，即可證明：燃燒需要可燃物與充足的氧氣接觸。）

⑥整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中石塊始終未燃燒，即可證明：燃燒需要物質(zhì)具有可燃性。

⑦待裝置冷卻后，用注射器向裝置中注入水，充分反應(yīng)后，將水倒入廢液缸待進(jìn)一步處理。

⑧整理實(shí)驗(yàn)儀器。

4.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)

整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程一氣呵成，通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)就能探究出物質(zhì)燃燒的三個(gè)條件，并且全部實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便，能夠很好的達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

同時(shí)，所選用實(shí)驗(yàn)藥品分別為白磷、紅磷、石塊，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程均在密閉的實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行，其生成物五氧化二磷不會(huì)逃逸到空氣中。并且反應(yīng)后利用注射器向裝置中注入水，生成的五氧化二磷與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸，有利于后續(xù)的處理，更不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人健康等造成不好的影響。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：四川省綿竹市孝德中學(xué)）