蠟燭燃燒實驗的探究與改進

鄧崇盛　漆仲權

摘要：筆者從探究的角度對人教版教材中蠟燭燃燒實驗進行了改進，增強了實驗的趣味性，使實驗變得簡單有趣、成功率高。

關鍵詞：蠟燭燃燒實驗；實驗探究與改進；化學實驗教學

一、改進背景

“蠟燭的燃燒”實驗是初中化學教學中重要的探究實驗。人教版教材把該實驗安排在第一單元，作為第一個學生探究實驗，其重要性不言而喻，因此該實驗設計和組織的成敗會影響到學生對化學探究實驗的興趣，以及對初中化學學科的第一印象。然而我在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，該實驗存在以下不足：

（一）用燒杯收集水蒸氣時，燒杯距離火焰高度不好掌握，燒杯太低易被熏黑，還易燙傷手；太高則收集不到水蒸氣，時間也不好掌握，燒杯出現(xiàn)小水珠后再加熱水珠就蒸發(fā)了。且本節(jié)實驗課時間是在開學后一周左右時間，九月份天氣還較熱，水蒸氣很難凝結成小水珠，實驗效果不明顯。

（二）在檢驗二氧化碳時，因燒杯敞口放置，二氧化碳會逸散，而且燒杯內(nèi)壁沾有的澄清石灰水的量有限，因此變渾濁現(xiàn)象不明顯，很難有說服力。

（三）按照教材圖示：用火柴點燃蠟燭剛熄滅產(chǎn)生的白煙，白煙易逸散，也較難成功。

（四）比較蠟燭火焰各層溫度時，伸入火柴的時間不易把握，效果不明顯。

（五）原實驗是在敞開體系中進行，二氧化碳直接逸散到空氣中，不符合低碳生活理念。

在老師的指導下，在實驗室開放日我對該實驗作了如下改進，效果明顯。

二、實驗改進

改進后的實驗器材：250毫升集氣瓶1只，墊木1塊，玻璃片1片，打火機1只，短玻璃管1根，細鐵絲，膠頭滴管。

（一）“探究石蠟的燃燒產(chǎn)物”實驗。

1.原實驗概況：學生按照教材的實驗要求（用小燒杯罩在火焰上方，迅速倒轉并倒入澄清的石灰水）進行實驗，發(fā)現(xiàn)很難看到水珠，振蕩后石灰水不能變渾濁。經(jīng)討論分析認為：在火焰的上方收集到的氣體溫度較高，在倒轉及振蕩的過程中，不斷從燒杯口逸出，最后所剩無幾，因此沒有足夠的二氧化碳能使石灰水變渾濁。

2.改進方案：

（1）將蠟燭固定在墊木上，點燃蠟燭。

（2）用集氣瓶罩住蠟燭，讓蠟燭自然熄滅。

（3）等蠟燭自行熄滅后，觀察集氣瓶內(nèi)壁。

（4）將集氣瓶迅速正放，蓋上玻璃片，向集氣瓶中倒入少量澄清石灰水，用玻璃片蓋上瓶口振蕩，觀察石灰水的變化。

3.改進后實驗原理說明：將蠟燭放進集氣瓶中燃燒，可以將產(chǎn)生的氣體密封起來，排除空氣的干擾，水蒸氣在集氣瓶中更易冷凝，密封后二氧化碳不易逸出，加入的澄清石灰水振蕩后效果明顯。

4.改進后裝置優(yōu)點。

（1）材料常見易得，易組裝操作簡單。

（2）該裝置攜帶方便，現(xiàn)象明顯，而且受溫度影響小，便于推廣。

（3）該實驗是在密閉體系中進行，二氧化碳不會逸出，符合低碳生活理念

5.注意事項：看到瓶壁出現(xiàn)水霧即可用玻璃片封閉瓶口，否則時間過長（等水霧消失后）則溫度過高，二氧化碳也已外逸，實驗效果差且浪費時間。且本實驗用的蠟燭要短，否則會使集氣瓶底被熏黑甚至炸裂集氣瓶。

（二）“點燃蠟燭剛熄滅時的白煙”實驗。

1.原實驗概況：“對蠟燭及其探究實驗”中安排了一個步驟“點燃蠟燭剛熄滅時的白煙”。采用火柴去點蠟燭剛熄滅時的白煙，觀察蠟燭能否重新燃燒。此實驗在具體操作過程不易成功，其有如下不足：在實驗時，不易準確點燃，白煙易被實驗者呼出氣體以及刮來的風吹散，白煙不易被點燃，如果稍一遲緩，則會失去點燃蠟燭的時機。而且在點燃的過程中火柴火焰離燈芯過遠不易點燃，過近又有直接去點燃燈芯的嫌疑，不易被學生接受.不利于學生對白煙具有可燃性的直觀認識。

2.改進方案：

（方案1）實驗前用一只止水夾夾住一小段玻璃管，做成一支有手柄的導管；將上述導管的一頭對準火焰的焰心，調(diào)整導管傾斜度，至引出一縷濃的白煙；用打火機點燃引出的濃濃的白煙，可以看到導管口白煙被點燃，形成持續(xù)燃燒的小火焰。

（方案2）先擠出膠頭滴管中的空氣，然后把滴管的下端伸入小蠟燭火焰的焰心部分，松開膠頭，可以看到有白煙被吸入膠頭滴管；移出滴管，將滴管的下端靠近蠟燭火焰并擠出滴管中的白煙，可以看到白煙被點燃形成火苗。在實驗中，學生還出現(xiàn)了用尖嘴玻璃管（去掉膠頭的滴管）“吹氣生焰”的精彩生成。

3.改進后方案優(yōu)點：可通過玻璃彎管引出裊裊白煙，似行云流水，飄渺仙境。以上實驗現(xiàn)象既能證明白煙具有可燃性又增加了實驗的觀賞性，給人以化學實驗原來也可以很“美”的視覺感受。經(jīng)改進為微型的學生分組實驗：操作簡單，現(xiàn)象明顯，用時短。

（三）探究蠟燭火焰各層溫度的實驗。

1.原實驗概況：人教版教材采用如下方法，取一根火柴梗，拿一端迅速平放入火焰中，約1秒取出，觀察火柴梗各部分變黑情況。但此操作學生不易把握時間，有時看到火柴燒著了，有的中間兩端全變黑了。

2.改進方案：讓學生用一根細鐵絲或細銅絲平放在火焰上，可以明顯看到金屬絲在外焰部分變紅，內(nèi)焰及焰心部分較暗。從而可以推斷出蠟燭火焰各層溫度變化。該方案易操作，現(xiàn)象明顯。

三、蠟燭燃燒實驗改進后的優(yōu)點

（一）使用集氣瓶代替燒杯收集蠟燭燃燒產(chǎn)生的氣體，實驗設計更規(guī)范，實驗成功率得以大幅度提高。

（二）教師演示實驗重點凸顯實驗的趣味性和觀賞性。

（三）通過實驗的優(yōu)化，激發(fā)學生的興趣，激活學生思維。

四、自我評價：

（一）改進后的實驗效果明顯，增強了實驗說服力，很易迅速觀察到實驗現(xiàn)象并得出結論。

（二）在同一個集氣瓶中檢驗了兩種產(chǎn)物，提高了實驗效率。同時，蠟燭燃燒消耗完氧氣后自動熄滅，為第七單元燃燒的條件和滅火原理作鋪墊。

（三）實驗成功率高，極大增強學習化學的興趣。

參考文獻：

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