燃烧条件的实验创新及改进

2024-04-20

燃烧条件的实验创新及改进(共13篇)

篇1:燃烧条件的实验创新及改进

燃烧条件的实验创新及改进

襄阳市枣阳市罗岗中学:杜志勇

实验原理:

燃烧需要同时满足三个条件:①物质具有可燃性;②温度达到可燃物的着火点;③可燃物跟氧气接触。针对这三个条件,分别设计三组对照实验,由实验现象得出这三个条件必须同时满足,缺一不可。实验用品:

烧杯(500ml)、试管(4支)、小石子、气球(3个)、导管、试管夹、酒精灯、火柴、滤纸、坩埚钳、药匙、镊子、白磷、红磷、石蕊溶液 实验设计:

在500 ml装有少量沙的烧杯中注入约400 ml的热水.取三只试管,分别编号为1、2、3。在三只试管中分别放一小块已用滤纸吸去表面水的白磷、一小堆干燥的红磷、小石子,并在试管口各套一个气球,在烧杯底部放一小粒白磷并用硬纸圈圈住。然后,加热红磷和小石子,并用一个空的试管罩住水中的白磷。最后,向水中滴加几滴石蕊溶液。

实验现象:

1号试管中的白磷燃烧,试管内产生大量白烟,试管口的气球先变大后变小,2号试管中的红磷不能燃烧,3号试管中的石头也不能燃烧。在酒精灯火焰上分别加热2、3两只试管时,观察到2号试管中的红磷燃烧,试管内产生大量白烟,试管口的气球先变大后变小,3号试管中的石头仍不能燃烧,取出3号试管中的石头直接在火焰上烧,石头仍不能燃烧。用一个空的试管罩住水中的白磷时,水中的白磷燃烧产生大量白烟。向水中滴加几滴紫色石蕊溶液后,溶液变红。实验结论:

燃烧需要同时满足三个条件:①物质具有可燃性(即有可燃物);②温度达到可燃物的着火点;③可燃物跟氧气接触;这三个条件缺一不可。改进优点: 装置的优点是能很好的完成燃烧条件的探究,体现“绿色化学”的教学理念。此外,所选材料容易获得,制作简单,操作安全等优点。该实验除能用于探究燃烧的条件外,还可以考查学生气球的作用(调控装置内的气压,防止装置气压过大,冲出橡皮塞),石蕊溶液的作用(吸收五氧化二磷,证明生成物与水作用能使紫色石蕊溶液变红).

篇2:燃烧条件的实验创新及改进

一、改进实验目的

通过改进“对蜡烛燃烧实验的探究”的装置,使实验中对水和二氧化碳的检验现象更明显,点燃蜡烛熄灭时的白烟更易操作,从而提高实验成功率,让学生体验到探究的乐趣和学习成功的喜悦。

二、实验仪器及用品 漏斗(或长颈漏斗)、烧杯、玻璃片、玻璃管(或纸筒)、蜡烛、火柴。

三、实验装置图及说明

图⑴说明:教材中使用“在火焰上方罩一个干冷的烧杯”的方法来检验水的生成。用此方法,一般只能短暂地看到烧杯内壁出现一层水雾,主要原因在于九月份气温较高,或者烧杯壁离火焰太近,水蒸气难以冷凝。如果控制不当,蜡烛燃烧时产生的黑烟将内壁熏黑,就难以观察到水珠的生成了。

改用漏斗罩在火焰上方,热的水蒸气在上升过程中会在管壁内冷凝,一般经过1-2分钟,就会有明显的水珠附着在管壁内,现象更明显。

图⑵说明:对蜡烛燃烧产物二氧化碳的检验,教材中是用“在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯”的方法,我不使用这种方法的原因是:洁净的烧杯内壁能蘸的石灰水极少,受热后水份蒸发,极易变干。曾有一学生向我质疑:烧杯内壁变浑浊是不是因为水被蒸干了,残留物使内壁变浑浊呢?

我在使用改进后的装置中,强调“用玻璃片盖好后迅速倒转过来,然后注入澄清石灰水”,这是为了防止烧杯内收集的气体在倒转过来后迅速逸散。

图⑶说明:点燃蜡烛刚熄灭时的白烟,在蜡烛外套一个玻璃管,可防止吹熄蜡烛时白烟随气流散开,不易点燃。套上玻璃管后吹熄蜡烛,管内的白烟不易散失,可在管口点燃,火柴离烛芯的距离可适当远一些,学生可观察得更清楚。

四、实验操作:

1、对蜡烛燃烧产物水的检验:

如图⑴所示,点燃蜡烛,在火焰上方罩一个漏斗,观察管壁内有 什么现象发生(管壁上有水珠生成)。

2、对蜡烛燃烧产物二氧化碳的检验

如图⑵所示,点燃蜡烛,将一烧杯罩在火焰上方一会儿,用玻璃片盖好后迅速倒转过来,注入澄清石灰水并振荡,观察澄清石灰水有何变化。(澄清石灰水变浑浊)

3、对蜡烛刚熄灭时的白烟的探究

如图⑶所示,在燃着的蜡烛外,套一个玻璃管,管口上端与火焰顶部大致相平(或略高于火焰顶部),吹熄蜡烛后,立即在管口点燃白烟。

五、装置改进的意义

篇3:“燃烧的条件”探究实验的改进

①在500ml的烧杯中加入400ml热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷(如图A)。观察现象。②用导管对准上述烧杯中的白磷,加入少量氧气(或空气),观察现象(如图B)。

思考设计此项实验的意图,就是要通过演示比较,让学生得出燃烧需要三个条件:可燃物,氧气或空气,达到燃烧所需的最低温度(着火点)。具体比较点是:

1.通过对薄铜片上红磷、白磷(化学成分均为单质磷)燃烧与否比较得出燃烧必须达到着火点;

2.通过对水中白磷在图A和图B中的不同现象比较得出燃烧必须与氧气或空气接触。

这个实验设计笔者认为尚有不足:首先,红磷和白磷在薄铜片上燃烧,依靠烧杯中热水传递的热量,这个热量传递速度慢,而且释放出五氧化二磷白烟,这对空气有污染。其次,白磷在烧杯内水底燃烧操作不便,且耗时较多,课堂进行确实不妥。

为此,笔者经过多次尝试,得出了一些对此实验进行改进的经验,在此与同行们共享。

将此实验按照比较点改为两个步骤:

步骤一:比较着火点的实验改进(如图1所示)。

这样改进后,烧杯中热水传递迅速,实验省时;实验产生的白烟被收集到气球中,不会直接排放到空气,避免了空气污染。

步骤二:白磷在水下燃烧的改进。

改进方法一(如图2所示)

改进后的优点:

(1)氧气与白磷接触充分,反应迅速。

(2)实验现象明显。

(3)传热速度快,节省时间。

改进方法二(如图3所示)

改进后的优点:

(1)原料易得,操作方便,可重复使用。

(2)白磷不易被氧气冲走。

(3)现象明显(火光四射,伴有白烟)持续时间长。

改进方法三(如图4所示)

改进后的优点:

(1) 反应始终在一个完全密闭的空间进行,防止五氧化二磷对人体的危害,还能清晰地观察到白磷在水中的燃烧。

(2)实验操作简便、安全可靠、具有很好的观赏性和趣味性。

改进方法四(如图5所示)

改进后的优点:

操作十分简便,实验现象明显;生成的五氧化二磷大部分被收集在试管里,并慢慢被热水吸收,减轻了环境污染。

篇4:燃烧条件的实验创新及改进

关键词:燃烧条件;演示实验;实验探究;创新设计

文章编号:1005–6629(2015)7–0061–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

“燃烧的条件实验”是《义务教育化学课程标准(2011年版)》中一个重要的演示实验,也是一个学生必做的基础实验。因此,一个设计合理、科学的实验对学生深刻认识“物质的燃烧一般需要同时满足三个条件”这一个问题具有重要的意义。

1 教科书演示实验设计

在现行各版本《义务教育课程标准实验教科书·化学》教材中“燃烧的条件实验”的设计不尽相同。有的是用“烧不坏的手帕”[1]做演示实验,有的设计了“学生实验活动”[2]却没有具体的演示实验,有的只讲灭火的原理[3]而没有燃烧的条件实验。其他版本教科书中比较典型的“可燃物燃烧条件实验”设计有以下两种:

1.1 人教版教科书的实验设计[4]

在500mL烧杯中加入300mL热水,底部放用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯口上盖一薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块干燥的白磷(如图1-a),观察现象。用导管对准上述烧杯底部的白磷,通入少量氧气(或空气,如图1-b),观察现象。

1.2 仁爱版教科书的实验设计[5]

取少量干燥的红磷和白磷分别置于如图2所示的薄铜片上,用酒精灯对准薄铜片加热,观察现象。在500mL烧杯中加入300mL沸水,投入一小块白磷(如图3所示),观察现象,鼓入空气,再观察现象。

2 教科书演示实验设计的不足

教科书演示实验设计的不足主要是:

(1)这些实验都是在敞开的环境中进行的,容易造成环境污染,从而影响师生的身体健康。

(2)这些实验只能用于教师的演示实验而不能用于学生的课堂探究活动。

(3)实验药品与物品用量偏大,一些药品甚至没有说明用量,不好控制。

(4)“白磷在水中燃烧”实验,不管是鼓入空气,还是通入氧气,其操作都比较复杂,耗费时间长,且不容易做成功。

3 可燃物燃烧条件的实验改进综述

可燃物燃烧条件实验改进在许多书刊上已经有很多成果发表,这些成果虽然各有特色,但是,这些改进还存在一些不足:物品用量多,程序复杂,课前准备用时长,操作不简便等。下面就两个实验的改进进行简述。

3.1 红磷与白磷燃烧对比实验改进简述

苏翰老师[6]认为小试管氧气不足,不能支持燃烧,他“将红磷和白磷分别放在两个大试管中,在试管口各套一个瘪气球,用橡皮筋固定。然后将两支大试管同时浸在盛有热水的烧杯中”。王西甫老师[7]是“取黄豆粒大小的红磷和白磷迅速放入盛满CO2的大试管中,塞上带气唧的双孔橡皮塞……将放有白磷和红磷的大试管放入热水中……同时用气唧向两支试管中鼓入空气”。胡媛媛老师[8]是“将白磷与红磷用橡皮塞密封在大试管中,并放于热水里”。韩程明老师[9]的改进是“在A、B、C(C里盛CO2)3支试管中放入绿豆粒大小的红磷、白磷、白磷,塞好橡皮塞,将3支试管同时放入热水中”。张艳琴等老师[10]的改进是“将红磷、白磷分别放入两试管中,用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,玻璃管的外端固定一气球,保证试管内有较多的空气,完全封闭后再将两试管同时浸入热水中进行实验”。其他的一些改进比较复杂,不再例举。

3.2 水里白磷燃烧实验改进简述

苏翰老师[11]的改进是“用矿泉水瓶收集一瓶氧气配单孔塞连接一个小漏斗,侧着插入水下,盖在热水中的白磷上面,轻挤水瓶,使氧气与白磷接触”。胡媛媛老师[12]的改进是“将一只大试管罩住热水中铜圈内的白磷,用大试管中的空气排开白磷周围的水,使热水下的白磷与空气接触”。张艳琴等老师[13]的改进是“在烧杯中放一金属圆柱体(金属圆柱体上端固定一螺丝帽),注入适量热水浸没金属圆柱体,在圆柱体上端的螺丝帽中放一小块白磷。用一空试管向下罩住水中的金属圆柱体(白磷)”。吴国权老师[14]的改进方案是“用25mm×200mm的大试管(内充满氧气并用塞子塞住)及400mL烧杯各1只,开水(烧杯内水位高度约为大试管的1/2)……将粗铜丝环平放在烧杯中间,烧杯中加开水约300mL后……取半粒黄豆大的白磷……放入螺母的中央……拿内部充满氧气的大试管口朝下迅速将白磷罩住”。钱胜等老师[15]的改进方案是“在烧杯中装入约2/3体积的热水,在烧杯底部放入绿豆大小的一块白磷。先用一只烧杯收集满氧气,再把试管迅速倒插入热水中并罩住白磷”。其他的一些改进比较复杂,不再例举。

3 燃烧的条件演示实验创新设计

实验1 用坩埚钳(或镊子)分别夹一小块石头(瓦片、砖头片、玻璃片等)与木块在酒精灯火焰上加热,或者分别拿一根木条与一根玻璃棒(或玻璃长条等)在酒精灯火焰上加热,观察现象。

实验2 用坩埚钳(或镊子)分别夹住一小块无烟煤与木炭在酒精灯火焰上加热,观察现象。

实验3 (1)在两个250mL烧杯中分别加入大约125mL 75℃左右的热水和室温水,把事先已经将小的一端轻凿了一个小圆形浅凹槽的3号橡皮塞放入烧杯的热水中。

(2)将一小撮(绿豆量)干燥红磷放入20×200mm规格的干燥试管里,用小气球套住试管口后,放入烧杯的热水中。

(3)将两粒“米粒样”大小的白磷先用滤纸吸去表面上水分后分别放入两支20×200mm规格的干燥试管里,用小气球套住试管口后,一支先放入盛室温水的烧杯中,另一支再放入上述(2)烧杯的热水中。

观察(2)与(3)三支试管中产生的现象。

(4)取出两支试管后,将“米粒样”大小的白磷放入烧杯热水中橡皮塞小端的凹槽里,观察现象;再用一支20×200mm规格的干燥试管垂直倒插入烧杯里的橡皮塞中塞紧罩住白磷,观察现象。

(5)把(2)中装干燥红磷的试管外壁擦干,取出小气球,用带干燥管(内装吸有氢氧化钠溶液的纱布)的橡皮塞塞紧试管口,将试管底部的红磷抖动聚集到试管的中下部后,在酒精灯火焰上对准红磷加热,观察现象。

4 创新实验设计的实验效果

实验1中,只有木块或木条能够燃烧。这个实验说明“物质具有可燃性才能燃烧”。

实验2中,木炭燃烧而无烟煤不燃烧。在相同的短时间内加热,酒精灯火焰没点燃煤块。这个实验说明“可燃物燃烧需要达到一定的温度”。温度没有到达可燃物的着火点,它就不能燃烧。

实验3中,(2)先放进热水的红磷不燃烧(黑色部位),(3)后放进热水的白磷燃烧了,看到了明亮的火光,如图4所示。实验说明“可燃物燃烧需要一定的温度”,“不同的可燃物燃烧时需要的温度不一样”。

(4)把白磷放到烧杯热水中橡皮塞小端的凹槽上,白磷熔化后像一个白色的珍珠,如图5所示,没有燃烧。插入试管后,橡皮塞小端凹槽上的白磷燃烧起来了,看到了明亮的火光,如图6所示。实验说明“可燃物燃烧需要与氧气或空气接触”。

(5)给上述聚集到试管中下部的红磷加热一段时间后,试管里的红磷燃烧起来了,将试管移动离开火焰后,看到明亮的火光,如图7所示。实验同时说明“温度达到可燃物的着火点,它才能够燃烧”,“具有可燃性的物质才能够燃烧”。

5 创新实验设计在教学中的应用

实验1与实验2可用于学生探究活动,这能够培养学生的探究、合作精神。实验探究是学生“通过实验学化学”的最佳方法,能够帮助学生很好地认识“燃烧的条件”,对基础薄弱的学生来说很有意义。

实验3的准备与操作难度相对大了一些,建议由教师演示。如果学生基础比较好,动手能力比较强,也可以由学生操作。需要注意的是:(1)带干燥管(内装吸有氢氧化钠溶液的纱布)的橡皮塞。(2)小的一端轻凿了一个小圆形浅凹槽的3号橡皮塞(圆形浅凹槽的宽度约为6mm,深度约为3mm)。(3)将一小撮(绿豆量)干燥红磷放入20×200mm规格的干燥试管里。(4)将一粒“米粒样”大小的白磷先用滤纸吸去表面上水分后放入 20×200mm规格的干燥试管里。这四个制作与操作,前面三个必须由教师指导学生在课前准备好,以节约探究时间,第四个操作分发白磷由教师把关发放,以保证实验的安全与成功。

6 创新实验设计的优点

(1)实验设计简单合理,操作方便,现象明显,快速高效,既可以用于教师的课堂演示,也可以用于学生的探究实验活动。

(2)通过学生的实验探究或教师的实验演示,在完成了三个实验后,学生很自然地推出和理解了“燃烧的条件”是三个,实现了新课程让学生“通过实验学化学”的理念。

(3)实验用品简单易得,使用试管和烧杯小、用水量和药品量少,既节约又环保。

(4)磷的燃烧实验是在封闭的环境中进行的,有效防止了产生的污染物在实验环境中扩散,保护了环境,维护了师生的安全和健康。

(5)实验1与实验2使用了学生身边熟悉的物质进行实验探究,让学生产生一种亲切感,促使学生进一步关注身边的化学物质和发生的化学变化。

(6)水中白磷燃烧实验,不必事前制取氧气,也不用气唧鼓入空气,白磷液珠固定在橡皮塞的凹槽里不会滚动,让实验变得简捷,成功率高。从而可以用于学生的操作探究,增加学生动手实验的机会,提高课堂教学效果。

参考资料:

[1]王祖浩,王磊主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].上海:上海教育出版社,2012:93.

[2]江琳才主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].北京:科学出版社、广东教育出版社(广州),2012:80~81.

[3]毕华林,卢巍主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].济南:山东教育出版社,2012:118~119.

[4]王晶,郑长龙主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].北京:人民教育出版社,2012:128~129.

[5]沈怡文,陈德余主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].北京:科学普及出版社,2012:82~83.

[6][11]苏翰.对物质燃烧条件实验的改进[J].河北理科教学研究,2012,(2):40.

[7]王西甫.燃烧条件的探究实验设计[J].化学教学,2010,(5):18~19.

[8][12]胡媛媛.探究燃烧的条件和灭火的方法[J].化学教学,2010,(1):47~48.

[9]韩程明.探究可燃物燃烧条件的实验改进[J].化学教育,2010,(5):69.

[10][13]张艳琴,史祥利.探究“燃烧的条件”实验改进[J].潍坊教育学院学报,2012,25(4):93~94.

[14]吴国权.白磷水下燃烧演示实验的再研究[J].化学教育,2013,(3):58~59.

篇5:铝在氧气中燃烧实验的改进

一、实验目的

人民教育出版社九年级化学上册第二单元课题2《氧气》实验2-4铝在氧气中燃烧,还有人民教育出版社2003版高二化学(必修+选修)第四章第一节《镁和铝》中的实验4-1铝在氧气中的燃烧实验,按照课本中的操作方法进行实验铝箔很难被引燃,即使被引燃,燃烧时常伴有轻微的白雾,使原本应该是耀眼的白光变得混浊。更看不到有氧化铝的生成,演示效果非常不理想。为了使铝在氧气中燃烧实验操作简便,现象明显,提高实验成功率,非常有必要对教材中的实验方法进行改进。

二、实验仪器及试剂

脱脂棉、药匙、铝粉、收集满氧气的集气瓶、玻璃片、火柴 粗铁丝或坩埚钳

三、实验仪器装置图及仪器组装说明

高二化学书中实验4-1铝在氧气中燃烧

改进实验 铝粉在氧气中燃烧 改进实验说明:

1、卷有铝粉的脱脂棉不能太大,否则会消耗太多氧气,一般薄薄的一层(3cm×3cm)即可;棉花团要卷得稍紧点,不能太蓬松,否则反应太剧烈不易观察,燃着的棉花伸入集气瓶后盖上玻璃片。

2、装有氧气的集气瓶底部应先铺些沙子,防止集气瓶底炸裂。

四、实验操作部分

取半药匙铝粉均匀平洒在一薄层的脱脂棉上,用药匙轻轻搅拌使铝粉进入到脱脂棉内,然后卷成膨松的棉花绳,用粗铁丝固定好,点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中,立刻就可以看到铝粉在氧气里剧烈燃烧,发出耀眼的白光,并放出大量的热,生成了白色氧化铝。

五、装置改进的意义

为了探索铝在氧气中能快速引燃并且燃烧现象明显,我们做了大量试验,例如改用更薄的烟盒的铝箔等多种替代品进行尝试,最终确定的改进方案是增大铝与氧气接触面积,改用铝粉代替铝箔使引燃变得特别容易,并且操作简便,通过实验改进不但效果非常明显,而且实验成功率大大提高,基本能达到100%。

选择脱脂棉花作为引燃物的优点是,点燃后很容易燃烧;其次,脱脂棉比较蓬松柔软,能很均匀地吸附铝粉使铝粉洒在上面很容易被固定,增加了铝粉与氧气的接触面,使反应更加充分,现象明显。

六、教材中的实验容易失败的原因分析

1、铝是活泼金属,在空气中能与氧气生成一层致密的氧化铝保护层,使氧气不能直接与铝发生反应,不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接进行点火,即使铝箔很薄也很难点燃,铝箔很薄擦除氧化铝保护层又很困难。

2、人教版高二化学的实验方案是“把2cm×5cm的薄铝箔卷成筒状,内部裹一纸片,铝箔一端固定在粗铁丝上。点燃纸片,立即伸入盛有氧气的集气瓶中。” 观察现象:多数情况是纸燃烧了而铝箔没有引燃。

篇6:初中化学实验课的创新及改进教学

实验是化学学习的灵魂,是点燃学生学习兴趣的最佳载体。

化学实验课的基本过程是学生在教师的指导下生动的认识事物,获取知识和应用知识。应充分发挥学生的积极性和主动性,不断的改进教学方法,尽可能的诱导学生自行探求和应用知识,使实验教学活动成为生动活泼的、学生乐于从事的认识实践活动。

下面我就说说如何来创新和改进实验课的教学。一.收集材料,为实验创造良好的条件。

(一)收集现成的实验器材。

教材安排的实验所需要的材料一般都比较简单,易找到。因此,平时应让学生广泛的收集生活中的一些原料、器材,既能弥补课堂实验器材的不足,又能培养自己良好的生活习惯,更能为自己做实验创造良好的条件。如:易拉罐、雪碧瓶、塑料杯、铁钉、导线、放大镜、磁铁、纸板、废旧玩具弹簧、干电池等。

(二)可以自制实验器材。

对于有实验操作的实验课,学校没有现存的仪器时,教师可发动学生自己动手制作实验器材,这样做不仅能避免教学的枯燥乏味,更主要的是能激发学生的学习兴趣,培养创造能力。若选中学生的作品进行教学,那效果则会更佳。

二、对学生实验操作能力的创新。

(一)放手让学生自己动手。

瑞士心理学家皮亚杰说:“活动是认识的源泉,智慧从动作开始。”实验操作是感知的充分体现,要使它真正变为理性的东西,还必须经过加工、分析、整理,才能真正得以巩固提高,学以致用。而中学生好奇、好动,具体形象思维占优势等心理特征,正确恰当地引导学生进行实验操作是必要的,例如在传授《氧气》这一知识点的时候,为使学生通过实验,亲自得出氧气能支持燃烧的性质,我让学生分组实验,亲自进行操作,得出实验结果,并总结结论。

(二)让学生在操作中“创作”。

在实验操作中,亦可对学生进行自由“创作”。有一些实验对于不同学生有着不同的思路,有着创新的设计和方法。虽然这中间可能只有几种方法更科学,质量更高,但只要是正确的,我们都应该肯定。因为它们也是经过学生巧妙设计的。对于它的肯定,无疑更增加了学生的积极意识。

(三)、抓住学生特性,“玩”中激发求知兴趣。

在教学《水的净化》时,学生对此感觉特别好奇,特别是动动手的活动,更加吸引着他们探索。这样让学生在动手实践中有意识地激发学生求知的兴趣,去分析这些现象和结果,不仅充分调动了学生主观能动性,更重要的是,提高了学生独立分析问题的能力。

(四)在自由的环境中给学生自主的空间。

篇7:燃烧条件的实验创新及改进

一、实验目的

1、加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。

2、体验实验探究的过程。

二、实验用品

烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三脚架、薄铜片。酒精、棉花、乒乓球、滤纸、蜡烛。

三、实验步骤:

(一)探究燃烧条件的方案设计

1.突破建议:在设计方案上应做到不限于课本素材的更加开放,讨论方案合理性应该引导学生初步学会控制变量的科学方法。

2.突破样例:

【投影】燃烧条件的实验

【复习提问】通过前面对燃烧条件和灭火原理的学习,老师在课堂上演示了水上白磷、水上红磷、水下白磷燃烧情况的对比得出了燃烧条件,现在请思考以下几个问题:

(1)是不是所有物质都能燃烧呢?

(2)为什么相同条件下的白磷能燃烧而红磷没有燃烧?铜片上的白磷燃烧了,而水中的白磷没有燃烧呢?由此可以得出可燃物燃烧需要什么条件呢?

(3)燃烧需要什么条件?

你们想不想自己设计方案来探究燃烧的条件呢?

【生】思考回答。(1)不是所有物质都能燃烧,比如玻璃、水等。

(2)因为红磷的着火点比白磷高,铜片上的红磷温度没有达到着火点,而白磷达到了,所以白磷燃烧,红磷没有燃烧;水中的白磷没有接触到氧气,所以没有燃烧;可燃物燃烧需要氧气和温度达到着火点。

(3)燃烧需要三个条件:①可燃物;②氧气(或空气);③温度达到着火点。【设计意图】巩固旧知,激发兴趣。

【投影】实验用品:棉花、酒精、水、蜡烛、滤纸、小煤块、石子、乒乓球、玻璃棒、小木条、酒精灯、火柴、镊子、烧杯、坩埚钳、薄铜片、三脚架、小木块(也可另选物品)。根据燃烧的三个条件,分别设计3个方案探究燃烧的三个条件。

【生】讨论交流,提出实验方案。(1)可燃物

方案一:将石子和棉花放在酒精灯上加热。方案二:分别点燃蘸有酒精和水的棉花。方案三:将玻璃棒和小木条放在酒精灯上加热。……

(2)温度达到着火点

方案一: 在酒精灯上分别加热滤纸和小煤块 方案二: 在酒精灯上分别加热棉花和木块

方案三:取一块乒乓球碎片和滤纸碎片,用坩埚钳夹住在酒精灯火焰上加热 ……

(2)可燃物大小、厚薄等不同;

(3)不环保。

【师】应该如何改进呢?

【生】三脚架上放一块薄铜片,分别放上两种不同的可燃物(相同大小),两种可燃物距离铜片中心位置相同。点燃酒精灯加热铜片的中间,观察现象。

【设计意图】引导学生学会自我评价与反思,初步学会控制变量对比。

讨论交流,根据桌面上提供的实验器材,阅读课本150页,将实验方案进行完善。

(二)实验的安全意识和事故应急处理措施

1.突破建议:燃烧实验对于初中生来说,虽然会兴趣盎然,但也包含着许多不安全的因素。存在着发生着火、烫伤、烧损衣物等事故的可能性。因此在设计和选取实验方案时,首先必须着眼于安全。其次,所选取的实验方案除尽可能的微型化、小剂量外,还必须事先设计好有效的应急措施。后者也可以成为实验内容或探究的主题。建议在评价时,把安全意识和安全措施作为一个重要内容。

2.突破样例:学生讨论并完善实验方案后,投影展示: 【温馨提示】

(1)每小组准备好一块湿抹布和一个装有水的水槽,备用。(2)燃烧物不要过大。

(3)小组实验完以后要确认火焰熄灭后再做下一实验,观察实验要从侧面观察,防止火焰烧到身体。【生】小组按照方案,合作完成探究。将实验现象、结论和方案填写在课本150页上。【生】交流展示。【师】激励评价。

《实验活动3 燃烧的条件》教材习题解答

【教材P150问题与交流】

1.上述实验步骤1中,如果在酒精灯上加热时间较长,会发生什么现象?你能解释原因吗? 分析:在酒精灯上加热时间较长,两个棉花球都会燃烧起来。原因是蘸有酒精的棉花球因酒精燃烧放出的热量传给了棉花球,使其温度上升达到棉花的着火点,引起棉花燃烧;蘸有水的棉花球当水分蒸发完之后,棉花球便暴露在酒精灯的火焰中而温度上升,且棉花球与空气接触,也达到了燃烧所需的三个条件,引起棉花燃烧。

2.如果将实验步骤2(2)中的乒乓球碎片和滤纸换成木屑和煤粉进行实验,会有什么现象发生?说明了什么?

篇8:燃烧焓测定实验的改进

关键词:燃烧焓,萘,物理化学

测定萘等有机物的燃烧焓是大学物理化学实验教学重要内容。为了较为准确地测得萘等有机物的燃烧热, 实验教材建议选取适宜的充氧压力、片剂强度、样品质量, 甚至可用棉线缠绕引火丝和片剂以加大电流强度等条件, 来引发苯甲酸和萘片燃烧。在近几年的教学实践中, 按教材实验条件操作, 实验一次性点燃成功率仅在50%左右。我院大约有一半学生不能按规定的课时完成实验, 主要原因就是不能一次性燃烧样品, 很多学生在重做实验时有畏难情绪, 总是担心样品不能燃烧。为了让整个实验过程操作简单、易于掌握, 首先对氧弹的燃烧皿的材质予以更换, 同时改进了样品的压片及装样的方法, 实践证明, 该方法简便易行, 学生容易掌握;其二对实验的操作条件进行适当改进, 降低实验对夹层水和量热容器水的温度要求, 控制热量计夹层水温高于量热容器水温的0.5~3.0℃。

1实验部分

1.1燃烧皿的材质更换

通电燃烧样品是整个实验成功与否最为关键的一个环节。按照教材的实验操作条件, 必须将引火丝两端与电极连在一起, 通电后逐步增大电流点燃样品。学生在实验操作时都是按要求连接

引火丝, 用万用表检查电路也是正常的, 但是, 后续的实验操作过程很容易使引火丝接触燃烧皿, 通电点火的时候造成短路, 导致样品不能燃烧, 严重的情况下造成电极短路融化, 对氧弹造成了严重的损坏[1]。 针对引火丝接触燃烧皿易造成短路现象, 我们将燃烧皿的材质予以更换, 采用陶瓷类的非金属材料取代金属类材料, 彻底解决了容易短路这一难题。

1.2样品的压片及装样方法的改进

1.2.1样品的压片

根据物理化学实验教材的操作条件, 样品压片的方法分为两类:第1种是样品单独压成圆柱体形状;第2种是将引火丝压在样品的中间, 引火丝大约在圆柱体的中间部位穿过。

第1种方法简便, 学生易于掌握, 但在压片时候要掌握一定力度, 不要压得太紧或者太松, 样品太紧不利易于燃烧, 样品太松易脱落而散开。第2种方法操作比较困难, 学生很难将样品与引燃丝完好结合在一起, 造成药品和引燃丝的大量浪费, 现在很少采用这种压片方法[2]。

1.2.2装样方法

传统组装样品的方法有3种:一是将样品放在燃烧皿里面, 引火丝放在药品上面, 引火丝上面

缠绕一根棉纱;二是将引火丝中间部位缠绕成螺旋状, 让螺旋状部位接触样品;三是引火丝压在样品中间, 直接将引燃丝两端连接在电极上面。

比较以上3种方法, 第2种方法是比较好的一种方法, 基本上能够保证样品燃烧成功, 但是学生在操作时候易折损引火丝螺旋型部位, 通电后折损部位易融化而断裂, 导致样品不能燃烧。

我们采用了一种新型的装样方法, 克服了以上3种装样方法所产生的弊端。首先, 将引燃丝的两端连接在电极上;然后, 在引燃丝中间部位缠绕一根棉纱, 再调节引火丝缠绕棉纱部位接触燃烧皿的底部 (燃烧皿是非金属材料) ;最后, 把样品放在引火丝上面。这种方法操作简便, 点燃样品的成功率达到100%。

1.3改变夹层水与量热容器水的温差要求

1.3.1实验方法

通过改变夹层水和量热容器水温度之差, 采用夹层水的温度跟室温相接近, 然后使用温度不超过夹层水温±3℃水作为量热容器的用水, 测定量热计的水当量K值[3]。

1) 样品压片:剪取约13 cm长的引火丝, 穿在压片机上, 倒入约1 g苯甲酸压片, 将压好的片在分析天平上称量。

2) 充氧气:在氧弹内装入10 mL蒸馏水, 放好样品进行充装氧气, 在充氧前后都要用万用电表检查两极是否通路, 若不通重新操作。

3) 量热计的安装:将氧弹放入铜水桶中, 用容量瓶准确装取调好适宜温度的3 L自来水装入铜水桶中, 装好温度计, 在两极上接好点火导线盖好盖子。

4) 燃烧和温度的测量

初期——每隔1 min取温度1次, 共读10次。

主期——通电点火, 每0.5 min读取温度1次, 读至温度不再上升。

末期——每隔1 min读取温度1次, 共读10次。

5) 实验结束, 放出余气, 称取剩余引火丝质量。

1.3.2实验测定数据

室温:22℃; 大气压力:101.31 kPa;量热容器水量:3000 mL。

第1次:夹层水温22℃;量热容器水温21℃ ;燃烧丝的质量0.0058 g ; C6H5COOH的质量0.9411 g。量热容器的温度测定结果见表1。

注:表中温度为用贝克曼温度计测得, 下同。

第2次:夹层水温22℃;量热容器水温25℃;燃烧丝的质量0.0125 g ; C6H5COOH的质量 0.9247 g 。量热容器的温度测定结果见表2。

第3次:夹层水温22℃;量热容器水温19℃, 燃烧丝的质量0.0141 g; C6H5COOH的质量0.8073 g。量热容器的温度测定结果见表3。

2实验结果处理

一般情况下, 由于生成的HNO3是微量的, 由此造成的热量交换可以忽略不计[4]。利用公式QV.·a+q·b-102.5+K·△t=0计算出其水当量K值。其中△t值采用奔特公式计算。

t校正 = (V+V1 ) m/2+V1n (1)

t=t2-t1+△t校正 (2)

式中:QV—C6H5COOH的恒容燃烧热, 26430J/g;

a—C6H5COOH的质量, g;

q—燃烧丝的热值3255, J;

b—燃烧丝的质量, g;

K—水当量, J/℃;

t—校正后的温度差值, ℃;

-102.5—棉纱的热值, J。

V —初期温度的变化率, 初期开始温度减去初期结束的温度的温差除以初期时间间隔数, ℃/min;

V1—末期温度的变化率, 末期开始温度减去末期结束的温度的温差除以末期时间间隔数, ℃/min;

m—主期内每0.5 min温度上升不小于0.3℃的时间间隔, min;

n—主期内每0.5 min温度上升小于0.3℃的时间间隔, min;

t2—主期最高温度, ℃;

t1—主期最低温度, ℃。

计算结果:

K1=14205J/℃; K2=13555J/℃;

K3=14258J/℃。

经过以上数据比较分析, GR-3500型氧弹式热

量计夹层水温高于量热容器水温的0.5~3.0℃都是可行的, 而量热容器的水温高于夹层的水温对实验结果误差太大, 这是量热容器向外界散热太快造成的。

3结论

通过改进, 凸显出以下优点:首先整个实验操作过程变得易掌握, 增强了学生完成实验的自信心 ;其次大大地缩短了实验时间;再次是避免了实验耗材的浪费, 也杜绝了因为短路现象对氧弹造成的损坏。

采用夹层水的温度跟室温相接近, 然后使用温度不超过夹层水温±3℃水作为量热容器的用水, 分别做了3次实验计算它们的水当量K值, 通过对比分析, 放宽夹层水与量热容器水的温差要求, 控制氧弹式热量计夹层水温高于量热容器水温的0.5~3.0℃都是可行的, 便于学生快速调节量热容器水的温度, 可以缩短实验的操作时间, 同时也减少了热水和冰水的使用量[5]。

参考文献

[1]徐维清, 孙尔康, 徐健健, 等.物理化学实验仪器的改革[J].大学化学, 1999, 14 (5) :33-34.

[2]李震.氧弹式量热法测燃烧热实验的改进[J].大学化学, 2001, 16 (4) :3.

[3]高职高专化学教材编写组.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[4]刘廷岳, 王岩.物理化学实验[M].北京:中国纺织出版社, 2006.

篇9:“燃烧条件”实验的绿色化改进

关键词:初中化学;燃烧条件;实验改进;绿色化

文章编号:1005–6629(2015)10–0071–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

现行人民教育出版社《义务教育教科书·化学(九年级上册)》第129页安排的“燃烧条件”实验[1],是初中化学中的一个重要探究性实验,是学生建构燃烧条件概念的一个经典实验。该实验现象明显、操作简便,体现了控制变量思想和对比思维,有利于学生认识燃烧的条件,但该实验也存在一些不足。

1 实验不足

课本上“燃烧条件”实验装置见图1,常会因为白磷和红磷是在开放体系中燃烧,产生的白烟(P2O5)会污染环境,因此教材特别注明了实验需在通风橱或抽风设备下进行。

事实上很多化学教师通常都在普通教室里演示该实验,很多农村学校实验室中也没有通风橱或抽风设备。由于白磷或红磷燃烧产生的污染问题没能得到很好的处理,因而有不少化学教师对该实验往往采用“黑板上讲实验”或“多媒体播实验”的方式处理,从而也弱化了这一经典实验的教学功能。

2 改进后的实验

笔者发现,很多化学同行对“白磷和红磷燃烧条件探究”和“白磷在水下燃烧”等实验已持续研究多年。付小勤、钱胜、郭强、胡绮妙、吴国权、刘信友等同行从关注环保性、体现趣味性、增强对比性等方面,对“燃烧条件”实验进行了成功的改进并取得了较好的实验效果[2~7]。但在原实验装置的化繁为简、体现教材原实验的教学意图、实验后生成物和未参加反应的反应物处理等方面还存在改进空间。创新永无止境,笔者在尊重教材原实验的教学意图、保留原实验的教学功能的前提下,利用实验室常用仪器对该实验进行了再优化,取得了良好效果。改进后的实验既适合教师的演示实验,也能用于教师指导下的学生分组实验。

2.1 实验装置

改进后的实验装置见图2。

2.2 实验用品

主要实验用品:500mL烧杯1个、18×180mm试管2支、30×200mm试管1支、橡皮塞、酒精灯、试管夹、镊子、棉花、烧碱溶液、红磷、白磷、热水等。

其中中间有凹槽的橡皮塞的加工方法是:取一个与30×200mm试管口相匹配的橡皮塞,用打孔器在橡皮塞细的一端中央位置打一个不超过0.5cm深的凹槽,便于白磷的投放。

2.3 实验操作及现象

(1)在500mL烧杯中加入约300mL 80℃左右的热水后,将有凹槽的橡皮塞倒放入烧杯底部,再用长镊子将一小块白磷置于橡皮塞的凹槽处。

(2)取两支18×180mm的试管分别加入一小块白磷(用滤纸吸去表面的水)和红磷(干燥),并在试管口处塞上一团浸有烧碱溶液的棉花(如图2),然后将分别装有白磷和红磷的两支试管同时放入烧杯的热水中。很快,试管中的白磷燃烧了(产生的白烟被棉花中的烧碱溶液吸收,有关的反应是:P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O),直至白磷全部燃烧后熄灭;水中白磷和试管中红磷没有燃烧。上述实验现象充分说明,物质没有氧气(或空气)就不能燃烧、温度没有达到可燃物的着火点也不能燃烧。

(3)取出水中的两支试管,将装有红磷的试管外壁的水擦干,然后放在酒精灯上加热,一会儿,试管中的红磷也燃烧了(产生的白烟被棉花中的烧碱溶液吸收,有关的反应是:P2O5+6NaOH= 2Na3PO4+3H2O),直至红磷全部燃烧后熄灭。上述实验现象再次说明,燃烧需要使可燃物的温度达到它的着火点。

(4)另取一支30×200mm空试管,管口竖直向下罩在橡皮塞凹槽里的白磷稍上方(保持白磷与水接触);白磷虽然处于水中,但因接触到了空气,便立即燃烧起来,一段时间后燃烧熄灭;上述实验现象再次说明,燃烧需要氧气(或空气)。

(5)将试管向下压,使水中的橡皮塞塞紧试管口后,再将试管和橡皮塞从水中移出。试管中未参加反应的残留白磷可以加入硫酸铜溶液(有关的反应是:2P+5CuSO4+8H2O=5Cu+2H3PO4+ 5H2SO4)或酸性高锰酸钾(有关的反应是:2P+ 3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2H3PO4+2MnSO4)进行处理。

(6)实验结束后,清洗、整理实验用品。

2.4 改进后实验的优点

(1)该实验简单易行,现象明显,时间长短合适,条件变量控制得好,对比性强。

(2)白磷和红磷虽然在开放的体系中燃烧,但实验中生成有害的白烟(P2O5)被棉花团和烧碱溶液有效阻挡和吸收,不会逸散到空气中;且空气可以通过棉花团得到不断的补充,使白磷和红磷全部燃尽,可以延长燃烧的时间,便于学生观察。

(3)热水中白磷在燃烧时能得到了很好的控制,白磷不会随意游动;实验结束后,没有参加反应的残留白磷也得到方便有效的处理。

(4)本实验装置取材容易、制作简单、操作简便。实验重复性好、实用性强,有利于推广普及。作为教师演示实验效果良好,也比较适合在教师指导下的学生分组探究实验。

参考文献:

[1]王晶,郑长龙.义务教育教科书·化学(九年级上册)[M].北京:人民教育出版社,2012:129~130.

[2]付小勤.白磷和红磷燃烧条件探究及空气中氧气含量测定的组合实验[J].化学教育,2013,34(7):76,79.

[3]钱胜,冯红霞.对“白磷在水下燃烧实验”的多种改进[J].化学教学,2011,(11):38~39.

[4]郭强等.“白磷在水下燃烧实验”的再改进[J].化学教学,2011,(3):39~40.

[5]胡绮妙.例谈有关红磷实验的演示技巧[J].化学教学,2013,(4):60~61.

[6]吴国权.白磷水下燃烧演示实验的再研究[J].化学教育,2013,34(3):58~59.

篇10:铝在氧气中燃烧的实验改进

关键词:实验,改进,铝粉,接触面,成功率

人民教育出版社2003版高二化学 (必修+选修) 第四章第一节《镁和铝》中的实验4-1〈铝在氧气中的燃烧〉所采用的方法 (如图1) :“把2cm×5cm的薄铝箔卷成筒状, 内部裹一纸片, 铝箔一端固定在粗铁丝上。点燃纸片, 立即伸入盛有氧气的集气瓶中。”铝是一种活泼金属, 在金属活动性顺序中排列在较前的位置, 按理说在氧气中燃烧应该是很剧烈的, 但由于铝箔不易点燃, 使该实验成功率低, 现象不明显。笔者作如下改进后, 效果好, 成功率可达100%。

一、改进思路

实验成功率低的关键是铝箔不易点燃。思考: (1) 实验效果受铝箔的厚度影响; (2) 由于与氧气接触的铝的表面积有限, 故反应不易进行。所以我认为提高反应物之间的接触面积是实验改进的方向, 2006年我们教研组尝试用“铝粉”代替“铝箔”来做实验, 以增大氧气和铝之间的接触面积, 结果表明, 固体的表面积增大, 接触面积增大了, 分子之间碰撞机会增多, 反应速率增大, 反应就非常容易进行了。

二、实验步骤及实验现象

1. 氧气的准备:

先用排水法收集满几大瓶氧气备用 (多收集几瓶, 可把该实验在课堂上重复演示2—3次以便学生看清实验现象) , 集气瓶底部要留一些水。

2. 带铝粉的滤纸条的准备:

根据实验次数的需要, 将普通滤纸剪成1.5cm×10cm左右的滤纸条若干, 在滤纸条的一面均匀涂上胶水 (浆糊或纸胶水均可, 滤纸条两端各留出1cm左右不涂, 以备点燃和夹取用) , 再将滤纸条涂有胶水的一面放在铝粉上拖动, 使其均匀沾满铝粉 (如图2) , 晾干备用 (如果急用可用酒精灯或取暖器烤干) 。

3. 实验:

实验时, 用坩埚钳夹住沾有铝粉的滤纸条的一端, 点燃另一端, 立即伸人盛满氧气的集气瓶中 (如图3) , 滤纸上的铝粉立即剧烈燃烧, 发出耀眼的白光, 火星飞溅, 实验现象十分明显, 同时在集气瓶底发现少量的白色固体物质 (Al2O3) 。

三、改进后的优点

1. 实验成功率高:只要确认集气瓶内收满氧气, 成功率高达100%。

2. 实验现象十分明显。

3. 易准备:氧气、带铝粉的滤纸条课前准备好, 上课时只需带上收集满氧气的集气瓶、带铝粉的滤纸条、坩埚钳、酒精灯即可。

4. 节省课堂实验的演示时间。

5. 操作简单, 有利于重复实验。

参考文献

篇11:燃烧条件的实验创新及改进

对于可燃物燃烧条件的探究是一个很重要的实验,也是学生所要学习的重要知识点。人教版九年级《化学》中对探究燃烧的条件实验的设计是:把一块白磷放入热水中,盖上铜片并在铜片上各放一块白磷和红磷观察现象如图1所示,在向热水中通氧气,热水中的白磷燃烧如图2所示,通过这两个实验得出可燃物燃烧的条件:

1.达到燃烧的最低温度(也叫着火点)。

2.可燃物要与氧气(或空气)接触。

图1图2

但是实验设计存在以下问题:

1.铜片放在烧杯上通过热水的蒸气传热,传热效果较差,白磷需要较长时间才开始燃烧。

2.向水中白磷通氧气时,白磷会四处游动并形成许多小液珠,实验时需不断“追寻”白磷,操作起来不太方便、不安全,实验现象也不明显。

3.白磷燃烧产生的浓烟污染环境,有损师生健康。

总之,该实验不能体现绿色化学实验要求,不利于培养学生的环保意识与责任感。为此,笔者对实验进行了改进。

二、改进后的实验装置

改进后的实验装置如图3所示。

三、演示操作及现象

1.烧瓶中加入少量水,并放入绿豆大小一块白磷,使白磷完全浸没在水中。

2.先将气球1充满空气(可用洗耳球对准导管口向气球1打气至鼓起来),关闭活塞开关。

3.在燃烧匙中分别放入白磷、红磷(上端为白磷,下端为红磷),然后,将气球2捏扁,排出空气,小心地将带导管和燃烧匙的橡胶塞塞在烧瓶中,并将烧瓶固定在铁架台上。

4.点燃酒精灯,用外焰加热烧瓶底部,并慢慢打开上端活塞,很快就会看到暴露在空气中的白磷首先燃烧起来,过了一会儿下端的红磷也燃烧起来,而浸没在水中的白磷自始自终不燃烧。

1.充满空气的气球 2.排尽空气的气球

A.蒸馏烧瓶250mL;B.活塞开关;C.自制双勺药匙;

D.白磷;E.红磷;F.水与白磷。

图3

四、实验结论(可物质燃烧的条件)

1.与氧气(空气)充分接触。

2.温度达到燃烧所需要的最低温度(即着火点)。

五、实验装置改进的意义

1.设计更科学、严谨,且增强了实验的探究性:充分证明了空气中能够助燃的气体是氧气。

2.实验可控性更强,节约时间,现象更明显,更直观,更安全;有力地说明了燃烧需要氧气(空气)这个条件。

3.环保安全:燃烧过程始终是在密闭的系统中进行,对环境无污染,确保实验绿色化;通过这样改进实验,还有利于培养学生的环保意识和创新意识。

六、说明

1.要求反应装置密闭性要好。

2.燃烧匙中的白磷与红磷相距3 cm~4 cm(也就是指两个燃烧匙之间的距离)效果较好。

3.白磷用量宜小,红磷用量稍大。

(收稿日期:2014-12-04)

篇12:对白磷燃烧实验装置的几种改进

如何操作才能既防止、减少五氧化二磷对人体的危害, 又能使实验现象明显而且便于操作呢?

根据五氧化二磷的化学性质, 设想可以用水吸收或者某些碱性液体吸收, 但是考虑到演示实验应该具备实用性、直观性、简洁性, 力求用简单的实验得出科学的结论, 而不是化简为繁, 同时结合第五单元探究质量守恒定律的装置, 于是便有了以下几种改进。

一、实验目的:

通过简单实用的实验, 探究可燃物燃烧的条件

二、实验仪器及试剂

改进1:大烧杯 (500ml) 、大试管两支、橡皮塞两个、

镊子、坩埚钳、酒精灯、药匙、滤纸、火柴、

红磷、白磷、一试管氧气 (或空气) 、热水

改进2:同上两个气球 (白色和红色)

改进3:烧杯 (500ml) 、铜片 (平整) 、两个小集气瓶、

镊子、酒精灯、坩埚钳、药匙、滤纸、火柴

红磷、白磷、一试管氧气 (或空气) 、热水

三、实验仪器装置图及组装说明

(1) 装置图

(2) 仪器的组装说明: (注意事项)

(1) 大试管要干燥, 白磷表面的水分要擦干。

(2) 白磷的量不要太大, 尤其是放在热水中的白磷, 小绿豆大小即可。

(3) 大烧杯里的热水占四分之三。

(4) 往铜片上先放红磷, 再放白磷, 以免白磷先燃烧。

(5) 燃烧后试管中或铜片上的白磷可能没燃完, 小心处理。

四、实验操作

改进1: (见图1)

(1) 在大烧杯中加入四分之三大约80℃左右的热水, 用镊子取两小块白磷, 一块放入热水中, 一块用滤纸擦干表面的水后放入干燥的大试管中塞上橡皮塞, 在另一个干燥的烧杯中加入少量红磷, 将两个试管同时放入盛热水的大烧杯中, 观察现象。

(2) 将收集有空气 (或氧气) 的大试管倒扣在热水中, 用坩埚钳 (或镊子) 在水面下取下橡皮塞, 垂直扣住水中的白磷, 观察现象。

改进2: (白磷量多时使用) (见图2)

同上。

改进3: (见图3)

(1) 在大烧杯中加入四分之三大约80℃左右的热水, 向其中加入一小块白磷, 在大烧杯上放一块平整的铜片, 左边放一小块表面用滤纸吸干水分的白磷, 右边放少量红磷, 观察现象。

(2) 同上。

五、装置改进的意义

篇13:燃烧条件的实验创新及改进

一、原实验的不足:

原实验来源于浙教版科学八年级下册第二章第二节,很明显该实验设计不够严密,很牵强的得出可燃物燃烧的条件,而且操作难度大,不易控制,为此我们对实验进行了改进,仅供大家参考。

二、方案一:

(一)实验操作:

1、未加热时,通入氧气:木炭不燃烧。说明可燃物即使有充足的氧气,但温度没有达到着火点时,可燃物也不燃烧。

2、加热,使木炭温度达到着火点,但不通入氧气:木炭不燃烧。加热过程中,由于气体受热膨胀,基本上被挤出试管,此时没有充足的氧气,木炭也没有燃烧,说明可燃物的温度达到着火点,但没有充足的氧气时,也不燃烧。

3、温度达到着火点时,通入氧气:木炭燃烧。此时,可燃物的温度达到着火点,并有充足的氧气,可燃物就燃烧了。

4、待木炭的温度降到着火点以下,再通入氧气,木炭不燃烧。说明可燃物即使有充足的氧气,但温度没有达到着火点时,可燃物也不燃烧。(同1)

(二)改进后的实验优点:

1、实验没有污染;用木炭代替白磷。不仅能达到明显的实验效果,而且从源头上消除了污染,是一个真正的绿色实验。

2、实验现象明显;

3、操作简单安全;用有两个出口的试管代替原装置。实验装置简单,更容易操作。用气球装氧气,实验过程中通入氧气更方便,更容易控制。

4、实验材料易得,成本较低。

方案二:(一)实验仪器及试剂

试管 烧杯 温度计 导管 橡皮塞 橡胶管 气球 气唧 铁架台(带铁夹)

白磷 红磷 氮气 二氧化碳 热水 酒精灯 试管夹

(二)实验装置图

(三)实验操作

1、如图1,取两支试管,1号试管中放入火柴头大小红磷,2号试管中放入火柴头大小白磷,观察并不燃烧;将两支试管放入热水中1号试管中红磷仍不燃烧,2号试管中白磷燃烧。将盛有红磷的试管取出擦干外壁水分,换上试管2上的橡胶塞(带气球)观察红磷燃烧。

探究结论:不同的可燃物着火点不同,且可燃物燃烧温度必须达到着火点。

2、如图2,取两支试管,3号试管中盛有氮气,4号试管盛有二氧化碳,分别放入火柴头大小的白磷(要用吸水纸将水吸干)。两支试管中的白磷都不燃烧。

探究结论:可燃物燃烧需要与空气接触。

3、如图3,将3号试管的塞子拔下,换上带导管的双孔塞(连接有气唧和气球)。捏动气唧,向试管中通入空气,可以观察到白磷燃烧,发出黄色火焰,产生白烟。调节空气通入量,可以看到大小不同的火焰。用4号试管做上述同样的实验,现象相同。

探究结论:空气中只是氧气起助燃作用,氮气、二氧化碳都不能助燃。

三、实验装置改进的意义

与课本中原实验相比,我的实验改进有以下优点:

1、设计更科学、严谨,且增强了实验的探究性:充分证明了空气中能够助燃的气体是氧气。

2、实验可控性更强,现象更明显:向盛有N2、CO2的试管中,通入空气,白磷燃烧,停止通空气,则白磷不燃烧,再通空气则白磷又燃烧,可反复多次呈现实验现象。而且通入的空气越多,则白磷燃烧得就越剧烈。有力地说明了燃烧需要氧气(空气)这个条件。

3、环保安全:燃烧过程始终是在密闭的系统中进行,没有污染物排放到空气中。且产生的白烟处理简单方便。

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