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蜡烛燃烧实验的探究与改进
摘要:对人教版教材“蜡烛燃烧”相关实验从教师演示和小组探究两个角度进行了探讨与改进,使实验变得简单有趣、复现性好、成功率高。
关键词:蜡烛燃烧实验;实验探究与改进;化学实验教学
文章编号:1005–6629(2013)12–0043–03 中图分类号: 文献标识码:B
1 改进背景
“蜡烛的燃烧”实验是初中化学教学中重要的探究实验,无论是九年级化学沪教版教材还是人教版教材均把该实验安排为第一章第一个学生探究实验,其重要性不言而喻,因此该实验设计和组织的成败直接影响到学生对化学探究实验的兴趣,以及对初中化学学科的第一印象。然而笔者在教学过程中发现人教版九年级化学教材上的装置图[1](如图1所示)存在以下不足:
(1)按照教材图1-19所示:“把罩在烛焰上的烧杯,迅速倒过来,注入少量澄清石灰水,振荡”,石灰水较难变浑浊。
(2)按照教材图1-20所示:离灯芯这么远,点燃蜡烛刚熄灭产生的白烟,则较难成功。
2 实验改进
“探究石蜡的燃烧产物”实验
(1)原实验概况:学生按照教材图1-19的要求(用小烧杯罩在火焰上方,迅速倒转并倒入澄清的石灰水)进行实验,发现振荡后石灰水不能变浑浊。经讨论分析认为:在火焰的上方收集到的气体是温度较高的,在倒转及振荡的过程中,不断从烧杯口逸出,最后所剩无几,因此没有足够的二氧化碳能使石灰水变浑浊。
(2)改进方案:在倒转前用玻璃片盖住烧杯口,继而移开部分玻璃片并倒入石灰水,盖好玻璃片振荡,大部分小组的石灰水能变浑浊,但仍有部分小组不能变浑浊。经分析认为:烧杯的尖嘴漏气是导致实验失败的主要原因,进而做了以下改进:把小烧杯改成小集气瓶再盖住玻璃片(如图2所示),就不用担心气体的外逸和振荡时液体的外溢了。
(3)注意事项:看到瓶壁出现水雾即可用玻璃片封闭瓶口,否则时间过长(等水雾消失后)则温度过高,二氧化碳也已外逸,实验效果差且浪费时间。
“点燃蜡烛刚熄灭时的白烟”实验
(1)原实验概况:按照教材图1-20点燃蜡烛刚熄灭产生的白烟,离灯芯远则点不着,离灯芯近又会被误认为点燃了灯芯。且现象转瞬即逝,学生观察有困难,不利于学生对白烟具有可燃性的直观认识。
(2)改进方案:用废旧石棉网上的铁丝网部分从火焰的下部平切入正在剧烈燃烧的蜡烛火焰,可以看到铁丝网上方的火焰熄灭了并在上方形成一段悬空的白烟(如图3左)。用打火机去点燃白烟,可以看到白烟被点燃形成一段悬空的火焰(如图3右)。通过调节铁丝网与灯芯的距离或角度,可以使悬空的火焰忽上忽上,或左右摇摆。此方案技能要求高,适合教师演示。
(3)注意事项:①实验前可将烧香用的大蜡烛插到锥形瓶里起到固定作用(蜡烛的选择主要选灯芯粗、火焰大的,这样演示效果更好)。②本实验需要在蜡烛火焰燃烧较旺时进行,点燃时需把蜡烛倒过来片刻,以形成一束燃烧剧烈的火焰。
“石蜡蒸气的取出及点燃”[2]实验
(1)原实验概况:按照教材图1-20所示,教师演示很难成功,学生分组实验更难以进行。
(2)改进方案:①实验前用一只止水夹夹住一小段玻璃管,做成一支有手柄的导管;将上述导管的一头对准火焰的焰心,调整导管倾斜度,至引出一缕浓的白烟(如图4左);用打火机点燃引出的浓浓的白烟,可以看