对蜡烛燃烧实验的再改进
2022-06-08
摘要：针对课本实验设计的不足之处，对蜡烛燃烧实验进行了再改进。设计了将蜡烛燃烧实验在密闭的锥形瓶中进行的新方法，实验装置简单、现象明显。此外，还改进了“使熄灭蜡烛复燃的实验”，新方法可确保该实验成功。
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
关键词： 蜡烛燃烧实验；蜡烛复燃实验；化学实验改进
文章编号：1005?6629（2014）3?0051?02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
“对蜡烛及其燃烧的探究”是现行人教版九年级化学教科书第一单元课题2“化学是一门以实验为基础的科学”的主要部分[1]。蜡烛的燃烧是常见的化学现象，课本旨在通过对该实验的观察、记录、分析，说明发现和验证化学原理，学习科学探究的方法，并激发学生对化学的学习兴趣。笔者通过实践发现课本实验设计有如下不足：（1）为验证蜡烛燃烧的产物是二氧化碳，将一个内壁用澄清石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方――该方法实验现象不明显。虽然石灰水也能变浑浊，但可能是析出了Ca（OH）2固体，因为熟石灰的溶解度是随温度的升高而减小的，或直接蒸发水分而析出Ca（OH）2固体，因此解释较勉强。（2）熄灭蜡烛后，用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，实验成功率较低。
因此，有些化学工作者对该实验进行了探索和创新[2，3]。采用在蜡烛火焰上倒扣一个漏斗，并连接其他装置的方法。也有“用一个试管收集蜡烛燃烧生成的二氧化碳，再向试管中滴入澄清的石灰水，振荡”的方法[4]。
笔者通过探究，设计了将蜡烛放在密闭的锥形瓶中燃烧的新方法，实验装置简单、操作容易、现象非常明显，能有力证明蜡烛的燃烧产物是二氧化碳。此外，对“使熄灭蜡烛复燃实验”也作了改进。在燃烧的短蜡烛上套上长玻璃管，吹灭蜡烛，在上端口可成功将蜡烛引燃。该方法实验成功率高，而且可清晰地看到白烟燃烧的过程。
1 实验用品
澄清石灰水、2 cm短蜡烛一支、5 cm短蜡烛一支、橡胶塞2个、燃烧匙1个、250 mL锥形瓶2个、玻璃管（Φ32 mm×180 mm）1根、火柴1盒。
2 实验装置
改进后的实验装置如图1和图2所示。
注：A、B为250 mL的锥形瓶，各带一个橡胶塞。其中A的橡胶塞穿插一个燃烧匙，燃烧匙下端固定一根2 cm的短蜡烛。
3 实验步骤及现象
（1）在锥形瓶A、B中倒入10 mL澄清的石灰水，B用橡胶塞塞好以作对照（如图1所示）。取出A中的橡胶塞，点燃燃烧匙下端的蜡烛，过一会儿伸入锥形瓶A中。待蜡烛熄灭，同样程度地振荡锥形瓶A、B，结果A中的石灰水变浑浊，B中的石灰水仍然澄清。这一实验说明A中蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。
（2）将5 cm蜡烛尾部的蜡微微烤熔，趁热将蜡烛固定在实验桌上。点燃蜡烛，待蜡烛燃烧旺盛后，在蜡烛的两边平行地放两根火柴，然后在火柴上放一根玻璃管（Φ32 mm×180 mm）套住蜡烛（如图2所示）。从玻璃管的上端口吹灭蜡烛，片刻可看到有大量的白烟上升，用燃着的火柴放在玻璃管上端口即可成功将下面熄灭的蜡烛引燃（有一团火苗向下串直至将烛芯点燃）。能取得这样的实验效果，其原因有两点：一是受热的玻璃管对上升白烟（石蜡蒸汽）起到了保温作用；二是防止白烟飘散，能保证飘出的白烟基本上呈直线上升状态。
4 改进后实验具有的优点
（1）实验装置简单，取材容易。新设计的实验方案仅增加锥形瓶、燃烧匙、玻璃管，取材容易，方法简单环保。
（2）实验现象明显。第一个改进实验可严谨地证明蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。第二个改进实验用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟。由于燃着的火柴离烛芯很远（达十多厘米），可清晰地看到火苗向下串的过程，具有强烈地视觉冲击效果。
（3）实验成功率高。用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟――这是一个非常难做的实验。笔者曾与同行进行交流，都说很难做――做3次最多成功一次，而且现象不明显。改进后的实验成功率达到100%，排除了直接点燃烛芯的嫌疑，还可观察到白烟燃烧的过程，实验效果非常精彩。
参考文献：
[1]全国九年级义务教育化学教科书[M].北京：人民教育出版社，2013：12～13.
[2]梁永新.蜡烛燃烧的实验改进[J]. 中国教育技术装备，2007，（8）：25.
[3]周开军.蜡烛及其燃烧探究实验的改进[J].新课程学习，2013，（5）：79.
[4]张新林，李梅.对检验“蜡烛燃烧生成二氧化碳气体实验”的改进[J].新课程学习，2011，（10上旬）：179.
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关键词： 蜡烛燃烧实验；蜡烛复燃实验；化学实验改进
文章编号：1005?6629（2014）3?0051?02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
“对蜡烛及其燃烧的探究”是现行人教版九年级化学教科书第一单元课题2“化学是一门以实验为基础的科学”的主要部分[1]。蜡烛的燃烧是常见的化学现象，课本旨在通过对该实验的观察、记录、分析，说明发现和验证化学原理，学习科学探究的方法，并激发学生对化学的学习兴趣。笔者通过实践发现课本实验设计有如下不足：（1）为验证蜡烛燃烧的产物是二氧化碳，将一个内壁用澄清石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方――该方法实验现象不明显。虽然石灰水也能变浑浊，但可能是析出了Ca（OH）2固体，因为熟石灰的溶解度是随温度的升高而减小的，或直接蒸发水分而析出Ca（OH）2固体，因此解释较勉强。（2）熄灭蜡烛后，用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，实验成功率较低。
因此，有些化学工作者对该实验进行了探索和创新[2，3]。采用在蜡烛火焰上倒扣一个漏斗，并连接其他装置的方法。也有“用一个试管收集蜡烛燃烧生成的二氧化碳，再向试管中滴入澄清的石灰水，振荡”的方法[4]。
笔者通过探究，设计了将蜡烛放在密闭的锥形瓶中燃烧的新方法，实验装置简单、操作容易、现象非常明显，能有力证明蜡烛的燃烧产物是二氧化碳。此外，对“使熄灭蜡烛复燃实验”也作了改进。在燃烧的短蜡烛上套上长玻璃管，吹灭蜡烛，在上端口可成功将蜡烛引燃。该方法实验成功率高，而且可清晰地看到白烟燃烧的过程。
1 实验用品
澄清石灰水、2 cm短蜡烛一支、5 cm短蜡烛一支、橡胶塞2个、燃烧匙1个、250 mL锥形瓶2个、玻璃管（Φ32 mm×180 mm）1根、火柴1盒。
2 实验装置
改进后的实验装置如图1和图2所示。
注：A、B为250 mL的锥形瓶，各带一个橡胶塞。其中A的橡胶塞穿插一个燃烧匙，燃烧匙下端固定一根2 cm的短蜡烛。
3 实验步骤及现象
（1）在锥形瓶A、B中倒入10 mL澄清的石灰水，B用橡胶塞塞好以作对照（如图1所示）。取出A中的橡胶塞，点燃燃烧匙下端的蜡烛，过一会儿伸入锥形瓶A中。待蜡烛熄灭，同样程度地振荡锥形瓶A、B，结果A中的石灰水变浑浊，B中的石灰水仍然澄清。这一实验说明A中蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。
（2）将5 cm蜡烛尾部的蜡微微烤熔，趁热将蜡烛固定在实验桌上。点燃蜡烛，待蜡烛燃烧旺盛后，在蜡烛的两边平行地放两根火柴，然后在火柴上放一根玻璃管（Φ32 mm×180 mm）套住蜡烛（如图2所示）。从玻璃管的上端口吹灭蜡烛，片刻可看到有大量的白烟上升，用燃着的火柴放在玻璃管上端口即可成功将下面熄灭的蜡烛引燃（有一团火苗向下串直至将烛芯点燃）。能取得这样的实验效果，其原因有两点：一是受热的玻璃管对上升白烟（石蜡蒸汽）起到了保温作用；二是防止白烟飘散，能保证飘出的白烟基本上呈直线上升状态。
4 改进后实验具有的优点
（1）实验装置简单，取材容易。新设计的实验方案仅增加锥形瓶、燃烧匙、玻璃管，取材容易，方法简单环保。
（2）实验现象明显。第一个改进实验可严谨地证明蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。第二个改进实验用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟。由于燃着的火柴离烛芯很远（达十多厘米），可清晰地看到火苗向下串的过程，具有强烈地视觉冲击效果。
（3）实验成功率高。用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟――这是一个非常难做的实验。笔者曾与同行进行交流，都说很难做――做3次最多成功一次，而且现象不明显。改进后的实验成功率达到100%，排除了直接点燃烛芯的嫌疑，还可观察到白烟燃烧的过程，实验效果非常精彩。
参考文献：
[1]全国九年级义务教育化学教科书[M].北京：人民教育出版社，2013：12～13.
[2]梁永新.蜡烛燃烧的实验改进[J]. 中国教育技术装备，2007，（8）：25.
[3]周开军.蜡烛及其燃烧探究实验的改进[J].新课程学习，2013，（5）：79.
[4]张新林，李梅.对检验“蜡烛燃烧生成二氧化碳气体实验”的改进[J].新课程学习，2011，（10上旬）：179.