對初中化學燃燒實驗的改進

朱朝鋒

作者：朱朝鋒，湖北省化學特級教師，廣水市實驗中學分管教科研副校長。

義務(wù)教育課程標準實驗教科書九年級化學上冊第七單元課題1“燃燒和滅火”中有關(guān)燃燒條件的演示實驗裝置如圖1、圖2所示。

實驗操作步驟：在500 mL的燒杯中注入400 mL熱水，并放入用硬紙圈圈住的一小塊白磷；在燒杯上蓋一片薄銅片，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（圖1），觀察現(xiàn)象；然后用導管對準上述燒杯中的白磷，通入少量氧氣（或空氣）（圖2），觀察現(xiàn)象。

筆者認為教材中的這一演示實驗存在不足。

1）薄銅片上的白磷燃燒產(chǎn)生的大量白煙擴散到空氣中，會導致室內(nèi)污染。白磷燃燒生成的五氧化二磷嚴重腐蝕眼睛、皮膚和呼吸道，吸入粉塵可能引起肺水腫。空氣中五氧化二磷的最高允許濃度為2 mg/m3。

2）不能充分說明燃燒需要可燃物這一必不可少的條件。

3）用薄銅片傳遞熱開水散發(fā)的熱量達到白磷的著火點引起燃燒，時間較長，需要熱水較多。

4）通入氧氣使熱水中的白磷燃燒，白磷易游散，現(xiàn)象不明顯。

基于上述情況，筆者將實驗進行改進，有效解決了上述問題，改進后的實驗裝置如圖3、圖4所示。下面介紹實驗操作步驟。

1）在250 mL的燒杯中注入200 mL的熱水。

2）在兩支試管底部分別裝適量的干燥細沙，然后分別放入適量的白磷和紅磷并塞上帶氣球的橡皮塞。紅磷要干燥，白磷用濾紙吸去表面的水。

3）在燒杯的熱水中浸入和試管中大小相同的白磷。

4）把兩支試管同時浸入熱水中，仔細觀察現(xiàn)象并做好記錄。

5）從燒杯中取出兩支試管，將收集滿氧氣的另一支試管倒扣在熱水中的白磷上，觀察現(xiàn)象并記錄。

這樣改進有下面一些優(yōu)點。

1）白磷燃燒在密閉體系內(nèi)進行，五氧化二磷不會擴散到空氣中引起污染（如圖3所示）。

2）能充分說明燃燒必須要有可燃物這一必備條件。放有白磷的試管中，白磷溫度達到著火點而燃燒，但白磷燃燒放出的熱量沒有引起干燥的細沙燃燒，說明細沙不是可燃物，盡管溫度高，也與氧氣接觸，但是不會燃燒。

3）將兩支試管浸入熱水中，傳熱快，縮短了實驗時間。

4）在試管中進行實驗，所用紅磷、白磷都比鋪在銅片上的少；將500 mL的燒杯改為250 mL的燒杯，減少了熱水的用量。

5）試管中的白磷在細沙上燃燒，實驗后試管很容易清洗干凈。

6）將收集有氧氣的試管倒扣在熱水里的白磷上，引起白磷燃燒，水中的白磷不會游散，并能充分反應（如圖4所示）。