2013年5月8日课例交流
蜡烛及其燃烧探究实验的改进
文/周开军
【传统做法】
干燥的烧杯罩在烛焰上方，观察烧杯壁上的现象片刻，取下烧杯，倒入少量石灰水。振荡，观察其现象。
现象：干燥的烧杯壁上出现了许多小水珠。取下烧杯后迅速倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变得浑浊。
结论：蜡烛燃烧时产生了水和能使石灰水变浑浊的二氧化碳两种物质。
缺点：
1. 不易操作。烧杯倒置于烛焰上方时较难控制好距离，过近则烧杯容易烫手，过远则水珠难以产生，或者产生的不多。
2. 现象不明显。由于二氧化碳密度比空气大，在倒置的烧杯内产生的二氧化碳一直往下扩散，留在烧杯内的量其实不多。因此，在取下烧杯后需要很快的倒入澄清石灰水，否则较难得到石灰水变浑浊的现象。
图2
直角导管与漏斗连接的方法图1
玻璃直角导管一小截塑料软管
或者橡胶管
漏斗
漏斗蜡烛
无水氯化钴试纸实验装置示意图
石灰水连接到过滤泵
在第一个试管的底部放入一张无水氯化钴试纸；在第二个试
石灰水应没过试管内的长导管，且高3. 现象较易受到其他燃烧产物的干扰。蜡烛燃烧时会冒黑烟，管底部倒入一定量石灰水，出长导管口一定距离，使得导管口在石灰水中间位置附近。干扰对烧杯壁上产生水珠的观察。
这些都使得学生在完成实验的时候很难得到理想的结果，不但不能通过化学实验教学激起学生的兴趣，反而会打击其积极性。
【实验改进】主题：蜡烛燃烧产物时间：约5分钟
现象描述：在点燃蜡烛的时候，使用一个过滤泵抽取燃烧产物，使其依次通过一张绿色的无水氯化钴试纸，以及石灰水。从而证明蜡烛燃烧会生成水和二氧化碳。
仪器：
1. 一个玻璃漏斗，直径约6厘米。2. 两个大试管。
3. 两个橡胶塞，尺寸以能恰好盖紧大试管为宜。每个橡胶塞上都有两个孔，并分别塞入一根长的一根短的玻璃导管；
4. 一个过滤泵。化学试剂：
一根蜡烛；一张蓝色无水氯化钴试纸（或用无水硫酸铜试纸；约20ml 石灰水等之类的初中化学常用的检测水的试纸代替）（氢氧化钙的饱和溶液）
【实验方法】
实验前准备：按图1搭好实验装置。需要注意与漏斗连接的那个直角导管，不能直接用软管与漏斗直接连接，否则可能会使接口处受热熔化。一个比较理想的做法是将漏斗的柄（需要漏斗的柄较长）加热并弯曲成直角，再与右方装置连接。另一种方法是将普通漏斗与一根玻璃直角导管用环氧树脂连接起来。还有一种临时的替代方案是将玻璃直角导管的一端插入漏斗的柄内，在接口处用一端软管包起来密封（如图2）。
开动过滤泵，使得蜡烛燃烧产物可以顺着仪器连接方向飘动。点燃蜡烛，几分钟后会观察到第一个试管内的蓝色无水氯化钴试纸变成粉红色，第二个试管内的澄清石灰水变浑浊。证明蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳。
【教学技巧】
1. 在有现象产生后可保持仪器运作一段时间，然后让学生分组依次上前近距离观察。
2. 如果学生事先对无水氯化钴试纸遇水变色以及澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特征不熟悉，可以在本实验前，或者在点燃蜡烛后等待产生现象的这段时间内给学生分别讲解并演示无水氯化钴及澄清石灰水的这两个特征：可通过往无水氯化钴试纸上滴水来演示其遇水变色的特征；通过往澄清石灰水内吹气的方法来演示其遇二氧化碳变浑浊的特征。
【教学拓展】
1. 引导学生回答：为什么本实验的仪器中第一个试管放无水氯化钴试纸，第二个放澄清石灰水？是否可以互换二者位置？
2. 由于空气中本身也含有水蒸气和二氧化碳，引导学生思考，光通过本实验的结果就断定蜡烛燃烧会产生水和二氧化碳是否科学。借势引导学生设计对照实验，即搭建另一组同样的仪器，但在开动过滤泵之后不点燃蜡烛，观察需要多久才能产生试纸变色及石灰水变浑浊的现象。
3. 在澄清石灰水变浑浊之后继续运转实验系统一段时间，浑浊的石灰水会变澄清。引导学生思考，并拓展相关化学反应的知识。
4. 通过蜡烛燃烧会产生二氧化碳这一现象，引导学生对温室效应的讨论。
（作者单位安徽省淮北市西园中学）
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