檢驗蠟燭燃燒產物實驗的改進

校來學（鹽城市大豐區飛達路初級中學　江蘇鹽城　224100）

?

檢驗蠟燭燃燒產物實驗的改進

校來學
（鹽城市大豐區飛達路初級中學江蘇鹽城224100）

摘要：教材檢驗蠟燭燃燒產物實驗存在現象不明顯，方法不嚴謹的缺陷，從探究的角度讓學生參與到改進實驗裝置和操作的活動中，既達到改進實驗的目的，也增強了實驗的趣味性。

關鍵詞：蠟燭燃燒；實驗缺陷；改進意圖；改進思路

一、教材實驗裝置和操作的缺陷

在人教版現行教材中，實驗檢驗蠟燭燃燒產物之一水，用的是干燥的燒杯（如下圖），檢驗蠟燭燃燒的另外一種產物二氧化碳，用的是澄清石灰水潤濕內壁的燒杯（如下圖）?？雌饋頇z驗方法很簡單，現象也應該很明顯。但實際上并不是這樣，該內容的教學是在九月份，天氣炎熱，氣溫很高，加之蠟燭燃燒放熱使燒杯壁溫度迅速升高甚至燙手，燃燒生成的水蒸氣根本無法在燒杯內壁冷卻液化成小水珠，學生根本就不可能觀察到燒杯內壁的水霧現象。由于夏天氫氧化鈣的溶解度較小，沾在燒杯內壁的澄清石灰水又極少，檢驗二氧化碳存在的白色渾濁現象也很不明顯，甚至由于燃燒產生的黑煙沾在燒杯內壁上，學生看到的反而是燒杯內壁產生了黑色渾濁，有些知識面較廣的同學還會當場質疑，認為澄清石灰水渾濁也可能是空氣中的二氧化碳與之反應造成的，這種檢驗方法不嚴謹，沒有說服力。只要按教材方法進行演示實驗的老師肯定都有過完全失敗的郁悶，也會讓學生失去對老師的信任和學習化學的興趣。

二、改進意圖和探究思路

為了讓本實驗現象明顯，更嚴謹更有說服力，筆者和化學興趣小組的學生共同探究，思路如下：

1.蠟燭在空氣中燃燒是和氧氣反應生成水和二氧化碳，但空氣中本來就有少量的水蒸氣和二氧化碳，這些物質會影響實驗結果的精確性。只有在燃燒前將空氣中的二氧化碳和水蒸氣除去，蠟燭燃燒后的相關的現象和結論才有說服力。

2.根據“先除雜后干燥”的原則，應該先除去空氣中二氧化碳，后干燥剩余空氣。

3.布置四個子課題讓四組學生尋找可行的實驗室操作方法：如何除去空氣中二氧化碳？如何證明空氣中二氧化碳已經除盡？如何除去空氣中水蒸氣？如何證明空氣中水蒸氣已經除盡？

4.四組學生通過多種途徑得知：除去空氣中的二氧化碳可以用濃的氫氧化鈉溶液，因為濃的氫氧化鈉溶液可以充分的與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉溶液和水；檢驗二氧化碳是否除干凈可以用澄清石灰水，因為二氧化碳氣體與澄清石灰水反應可以生成白色的碳酸鈣沉淀；干燥剩余空氣可以用濃硫酸溶液，因為濃硫酸具有很強的吸水性；檢驗水蒸氣是否除干凈可以用白色的硫酸銅粉末，因為白色的硫酸銅粉末遇到水蒸氣會變成藍色晶體。這種用小的子課題讓學生課后探究的方法，不但培養了學生探究問題的能力，也培養了語言表達能力和團隊合作精神。

5.如何讓蠟燭在凈化干燥后的空氣中燃燒？學生無法設計，筆者提供三個辦法供學生選擇：

A.利用用凸透鏡的聚光作用，使焦點處燭芯石蠟燃燒；

B.在蠟燭芯周圍放少許高錳酸鉀，需要點燃時用膠頭滴管從上面滴下少許濃硫酸，利用反應放出的大量熱使燭芯上的石蠟達到著火點；

C.在燭芯周圍放少許白磷，利用白磷緩慢氧化自燃放出大量熱使燭芯達到著火點。

這三種點燃蠟燭的方法避免了外界二氧化碳和水蒸氣的進入，使實驗結果更嚴謹，也增強了實驗的趣味性，這三種奇特的點燃方式對學生很有吸引力。

6.蠟燭燃燒后的生成物有水和二氧化碳氣體，先檢驗什么？后檢驗什么？用什么檢驗？學生比較后得出，先用硫酸銅粉末檢驗水蒸氣，再用澄清石灰水檢驗二氧化碳，否則澄清石灰水中的水蒸氣會影響蠟燭燃燒是否有水生成的探究。

三、改進后的裝置（按字母順序連接）以及各部分用途

A.氫氧化鈉溶液：除去空氣中的二氧化碳氣體，防止空氣中的二氧化碳對檢驗蠟燭燃燒產物二氧化碳產生干擾；

B.澄清石灰水：檢驗空氣中的二氧化碳是否除盡；

C.濃硫酸：除去空氣中的水蒸氣，防止空氣中的水蒸氣對檢驗蠟燭燃燒產物水蒸氣產生干擾；

D.白色硫酸銅粉末：檢驗空氣中的水蒸氣是否除盡；

E.盛有蠟燭的廣口瓶：長導管將除去了二氧化碳的干燥空氣通入瓶底，短導管將燃燒后的尾氣排入后面檢驗裝置（廣口瓶中的蠟燭點燃方式見前面思路5）；

F.白色硫酸銅粉末：檢驗蠟燭燃燒是否有水生成，（在左邊晶體上方放一棉球，實驗后可觀察到蠟燭不完全燃燒產生的炭黑）；

G.澄清石灰水：檢驗蠟燭燃燒是否有二氧化碳生成；

H.注射器：用膠皮管、彈簧夾和G相連，反復拉動，使前面所有裝置中的氣體向后流動，便于除雜、干燥和檢驗產物。

四、實驗步驟

1.檢查整套裝置的氣密性：在A、G裝置中加水至浸沒長導管口（其他裝置空置），如上圖順序連接好裝置，打開彈簧夾，慢慢拉動注射器活塞，A、G中有氣泡產生，慢慢推動注射器活塞，A、G中有水柱產生，說明整套裝置氣密性良好；

2.裝入對應物品和藥品；

3.慢慢拉動注射器活塞，使氣體從左向右流動，除去二氧化碳，干燥空氣，并排去E中的二氧化碳和水蒸氣；

4.點燃E中的蠟燭，繼續慢慢拉動注射器活塞，使氣體從左向右流動，讓生成的氣體流入檢驗裝置。

五、實驗現象和實驗結論

B中不渾濁而G中渾濁，說明蠟燭燃燒生成了二氧化碳，D中不變藍色而F中變藍色，說明蠟燭燃燒生成了水蒸氣。

這套改進裝置看似復雜，但只要課前做好相關準備，課堂只要對各裝置用處稍作介紹，實驗時拉動活塞即可，現象非常直觀明顯，不但有效避免了教師課堂演示實驗完全失敗的尷尬，而且更加嚴謹更有說服力。

參考文獻

[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

本刊特別聲明

1.凡在本刊發表的文章，作者文責自負。作者應保證對作品擁有合法的著作權，本刊不承擔由于作者的著作權糾紛所帶來的任何連帶責任。本刊有權對所投文章進行刪改，如不同意刪改請在投稿時注明。

2.作者切忌一稿多投，我社將會及時通過電子郵件回復稿件錄用情況，亦可登陸我社網站查詢稿件處理情況。

3.投稿者注意：來稿凡經本刊使用，即視作投稿者同意授權本刊及本刊合作媒體進行信息網絡傳播、發行及入編相應數據庫。作者如不同意，請在來稿時聲明，本刊將作適當處理。

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.037

文章編號：1008-0546（2016）01-0096-02

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B