〔關鍵詞〕 燃燒條件;微型設計;問題提出;實驗改進;實驗優點
〔中圖分類號〕 G633.8〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2008)06(B)—0056—01
1.引言
微型化學實驗是體現綠色化學理念的一種化學實驗的新技術和新方法。它不僅具有減少污染、現象明顯、快速、節約、安全等優點,而且更重要的是微型實驗本身也是對學生環境保護意識最生動、最現實的教育,并為以學生動手操作為主的化學活動課、第二課堂實驗、家庭化學小實驗等活動拓寬了途徑,對提高學生化學學科的素養,激發學生學習化學的興趣具有重要的作用。本文設計了研究物質燃燒條件的微型實驗,不妥之處還請同行指正。
2.問題提出
現行初中化學教材(人教版)在探究物質燃燒的條件時,常用的方法是在燒杯中倒入約80 ℃的熱水,燒杯口部蓋一塊薄銅片,然后在熱水中和銅片的一側位置上各放一小塊白磷,在銅片的另一側位置上放少量紅磷,通過做對比實驗來探究物質燃燒的條件。
筆者認為該實驗的設計存在以下不足之處:①每次做完演示實驗后,白磷的燃燒產物P2O5 都會伴隨大量濃煙直接擴散到空氣中,不但嚴重污染了教室內的空氣,還不利于培養學生的環保意識;②做白磷水下燃燒的實驗時,若直接將白磷放在燒杯中,由于白磷受熱融化,通入氧氣時被吹散到燒杯底各處,實驗不易成功。
3.實驗改進
(1) 實驗裝置(如圖)

(2) 實驗用品
儀器:直徑6 mm的V型管、50 ml燒杯、25 ml~30 ml注射器、乳膠管(自行車氣門芯軟管) 、夾子、鑷子、藥匙、棉花。
試劑:紅磷、白磷、NaOH溶液。
(3) 實驗方法
①用藥匙取少量紅磷,通過紙槽小心放入圖一中B位置。
②用鑷子取適量白磷(約5~6顆火柴頭的量)放入圖一中A位置 (白磷注意用濾紙吸干);同時在圖一裝置的兩端各塞入適量的浸有NaOH溶液的棉花。
③向圖一的燒杯中各加入約40 ml 80 ℃左右的熱水,約2 min即可看到A處白磷燃燒的現象,而B處無現象。
④取適量白磷(約5~6顆火柴頭的量) 放入圖二中C位置,同時向圖二中加入約80 ℃的熱水,發現C處白磷不燃燒。
⑤用注射器(針頭管和乳膠管用夾子夾緊) 對準熱水中白磷,推入空氣,使空氣與熱水中浸泡的白磷相遇,白磷立即在熱水中燃燒,水中有白煙。
4.實驗優點
①實驗現象明顯、操作簡單;
②儀器裝置簡潔、省時、省力;
③避免了P2O5蒸氣對環境的污染;
④適用于學生分組實驗、興趣小組、家庭實驗的開展,還節約藥品。