車明鴿

九年級學習化學時,會接觸到“硫在氧氣中燃燒”的實驗,這是《氧氣》這節課中重要的實驗之一,觀察實驗現象對本課的學習十分重要。按照教材中的實驗設計,需要將裝有硫粉的燃燒匙放在酒精燈上加熱,加熱到一定溫度后,硫粉會燃燒,這時便可仔細觀察硫在空氣中燃燒的現象;接著把燃燒的硫放入裝滿氧氣的集氣瓶里,觀察硫在氧氣中燃燒的現象;最后在瓶中倒入水,這是由于實驗所生成的二氧化硫會污染空氣,但卻溶于水,所以實驗的最后一步要往瓶中倒入水,以吸收硫燃燒產生的二氧化硫。
但是這個實驗設計存在一些缺點:
1.實驗前需要提前制得氧氣,導致實驗的準備工作時間較長。且制得的氧氣長時間放置,若集氣瓶氣密性不好,容易造成氧氣流失,導致實驗現象不明顯甚至實驗失敗。
2.實驗所用的集氣瓶體積較小,氧氣容量有限,實驗現象稍縱即逝,不便于觀察。
3.實驗沒有在密閉容器內進行,會產生有毒的氣體二氧化硫,污染空氣,不符合綠色化學的概念。
4.實驗中用水吸收二氧化硫,會出現吸收不完全的情況。
為了解決上述四個問題,我決定改進硫燃燒實驗裝置。
在動手操作前,我先查找了有關改進硫燃燒實驗的文獻。對這個實驗進行改進的人還真不少,有的利用電阻絲來點燃硫粉,有的利用加熱膠頭滴管來點燃硫粉,還有的采用自制的裝置來進行實驗。我綜合分析了這幾種方法,發現沒有哪個裝置可以一次性解決上述的四個問題。最后,我決定采用電烙鐵芯在通電下產生的高溫點燃硫粉,以保證硫燃燒的實驗可在密閉容器中順利進行;采用氫氧化鈉溶液吸收硫燃燒產生的有毒有害氣體二氧化硫,有效防止空氣污染,保護操作者的身體健康。此外,我還設計了制取氧氣的設備:先采用分液漏斗來控制反應,并以此為硫燃燒實驗裝置提供持續穩定的氧氣,最后通過連接裝水的燒杯,調節氧氣和檢查裝置氣密性。
(本作品榮獲第35屆廣西青少年科技創新大賽中學生科技創新成果競賽一等獎 指導老師:李春來 張 智)