燃烧条件的实验改进及探究
化学以实验为基础,教师的演示实验的重要性更显突出,我认为,改进和多做对比实验更能开发学生的潜能,促进孩子的发展,提高教学质量。
在讲授义务教育初中化学教材《燃烧与灭火》一节内容时,教材安排的是红磷、白磷的燃烧实验,本人认为有些不妥,磷有剧毒,且用之不甚的话,会造成环境的污染,因此我做了如下实验改进。
一、现行教材中燃烧的条件实验设计如图一:
其优点有:
(一)、直观,现象非常明显。
(二)、简单,器材常见非常容易完成。
但是弊端也很明显:一、不环保。铜片上的白磷燃烧产生很多的白烟(五氧化二磷),它是一种有毒的物质,对人体有很大的危害。二、铜片上的白磷燃烧时溅起的火花极易将旁边的红磷引燃,导致实验的失败。
二、改进方法是图二所示的装置。
三、改进实验:
(一)实验目的
1、运用控制变量法进行对比实验,探讨物质燃烧需要的条件及其之间的关系(可燃物、氧气、温度)
2、改进教材中的装置,避免有害物质进入空气造成污染,同时简化实验,使实验更加简单。
(二)实验原理:
分别控制白磷和红磷这两种可燃物是否与氧气接触,或是否使温度达到着火点,在不同情况下观察它们的燃烧情况,通过对比得出可燃物燃烧需要的条件。
实验用品:
大烧杯1个,20毫升试管2支和与之配套的橡皮塞2个,50毫升试管1个,镊子1个,药匙1个,滤纸若干,酒精灯1个,气球2个,火柴。
(三)实验过程:
1、分别取少量白磷和红磷放入两支大试管中,塞紧橡皮塞,一起放入装有热水的大烧杯中,同时,大橡皮塞上有一根小玻璃管上面套上气球,橡皮塞放在热水中(小头向上,中间挖一小孔),大橡皮塞上放少许白磷,观察现象。
现象:白磷先熔化成小球,白磷燃烧有白烟产生。红磷不燃烧。
结论:燃烧需要温度达到可燃物需要的最低温度(着火点)。
2、热水中的橡皮塞上放有少许的白磷,将充满空气的大试管垂直向下插入热水中的橡皮塞,观察现象。
现象:白磷燃烧,有白烟产生。
结论:燃烧需要可燃物与空气接触。
四 、装置改进的意义
1.和课本实验一样,本实验采用控制变量的研究方法,对培养学生科学探究方法具有很好的指导意义。但在课本实验中,水中的白磷与铜片上的红磷、白磷温度肯定不一样。本实验同时在水中做,三只试管的温度一样,更能体现控制变量法这一思想。
2.白磷在封闭的试管中燃烧,解决了白磷燃烧的污染问题,安全环保,有利于培养学生的环保意识和创新意识;
3.装置简单,操作简便,将铜片改为伸入热水中,传热快,能很快达到白磷的着火点,现象明显,能确保实验顺利成功;
4.试管右侧套有气球,可避免由于白磷燃烧(或受热时间过长),试管内的气体体积膨胀,将橡皮塞顶出。
5.该装置所需仪器少,容易做到,值得普遍推广。
它的其优点是反应在密闭环境中进行实验,可防止毒害物质污染空气,达到了绿色化学的目的。其缺点是实验现象不明显。由于试管容积较小,空气不多,白磷燃烧时间很短。学生稍不注意就观察不到现象。
总之,化学是一门以实验为基础的自然科学,化学教师必须重视实验,想方设法完善和改进实验,从生活出发,从实际出发,简化实验,多做对比实验,激发学生学习的热情,培养科学实验和探究的精神,取得良好的教学效果,促进孩子的终身发展。