鐵絲燃燒實驗和硫燃燒實驗的改進

劉建業 李焱 趙永波

摘要：利用便攜式氧氣瓶、銅管等改進“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗裝置，使鐵絲燃燒時間更持久、成功率更高。利用便攜式氧氣瓶、12伏大容量鋰電池、電熱陶瓷片和透明吸嘴飲料袋等改進“硫燃燒”的實驗裝置，使硫粉在空氣和氧氣中加熱熔化、燃燒的現象明顯且更易觀察;整個實驗過程始終在密閉的容器中進行，實驗更環保，符合綠色化學理念。

關鍵詞：燃燒;實驗改進;綠色環保

文章編號：1008-0546（2022）03x-0089-02??? 中圖分類號：G632.41??? 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03x.024

人教版教材第二單元課題2“氧氣”[1]中有兩個實驗，其中實驗2-3是“硫燃燒”的實驗，實驗2-4是“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗。筆者在教學過程中，發現兩個實驗都略有些不足之處[2]，具體見表1。

針對上述兩個實驗的不足，筆者經多次研究探索，從氧氣的提供方式、硫的盛放容器、硫的引燃方式和二氧化硫的污染控制等幾個方面對兩個實驗進行了改進。下面對改進方法進行簡要介紹。

一、實驗改進裝置

1.實驗儀器和材料

便攜式帶氣閥的氧氣瓶、直徑6 mm的銅管（長20 cm左右）、0.4 mm細鐵絲、電源（包括12伏大容量鋰電池、開關和硅膠線）、電熱陶瓷片（直徑3 mm）、透明吸嘴飲料袋、橡膠管、玻璃管、橡膠塞和集氣瓶等。

2.實驗裝置

圖1所示是“鐵絲在氧氣中燃燒”實驗的改進裝置。將0.4 mm的細鐵絲繞成螺旋狀，一端固定火柴，另一端固定在直徑6 mm、長20 cm的銅管上（如圖1放大部分）;再將銅管用橡膠管與便攜式氧氣瓶連接。

圖2所示是“硫燃燒”實驗的改進裝置。（1）將導氣管、銅管和導線安裝在三孔橡膠塞上;（2）將電熱陶瓷片與導線相連，并固定在銅導管口處（如圖2放大部分）;（3）玻璃導氣管用橡膠管與透明吸嘴飲料袋相連，銅管用橡膠管與便攜式氧氣瓶相連。

二、實驗操作和現象

1.“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗

2.“硫燃燒”的實驗

三、實驗改進的優點

1.利用便攜式氧氣瓶進行實驗，一是不用事先收集氧氣，使用更便捷，實驗的成功率更高;二是提供了實驗中所需要的充足的氧氣，這解決了三個問題：（1）鐵絲燃燒實驗中，不用等待火柴燃燒的程度，點燃火柴后即可將鐵絲伸入集氣瓶中進行實驗;（2）兩個實驗的現象都非常明顯，鐵絲燃燒的火星四射、硫粉燃燒的藍紫色火焰都會給學生造成強烈地視覺沖擊;（3）可讓鐵絲和硫粉幾乎全部參加反應，使反應持續的時間比較長。

2.利用白色電熱陶瓷片盛放硫粉，因陶瓷片凹槽較淺，故能更方便、清楚地觀察到硫粉在加熱過程中慢慢熔化，并在空氣中產生淡藍色火焰的現象，然后通入氧氣繼續燃燒產生藍紫色火焰。

3.利用電源加熱硫粉，使硫在空氣、氧氣中燃燒的整個實驗過程均是在密閉容器中進行，且用透明吸嘴飲料袋收集反應產生的尾氣，確保了實驗始終環保無污染，符合綠色化學理念。

參考文獻

[1]王晶.鄭長龍等.義務教育教科書化學（九年級上冊）[M].2012.北京.人民教育出版社，2014：33-34.

[2]趙周楊.氧氣化學性質實驗裝置的改進設計[J].中小學實驗與裝備，2021，31（04）：37-38.

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