对蜡烛成分及其燃烧的探究实验改进

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  摘  要:该实验主要优点一是集气瓶和毛玻璃片能构成密闭空间,可以通过震荡让二氧化碳和澄清石灰水充分混合反应,让实验现象足够明显;优点二是由于先取二氧化碳气体,再滴加澄清石灰水,不用考虑罩在火焰上方会流出的问题,故可以控制加入澄清石灰水的量,让澄清石灰水充分反应,浑浊现象非常明显,实验结果更有说服力。
  关键词:石蜡;二氧化碳;澄清石灰水
  
  
   人民教育出版社(教育部2012年审定)出版的九年级化学上册教材,第一单元,走进化学世界,课题2——化学是一门以实验为基础的科学,其中验证蜡烛燃烧产物含二氧化碳的实验设计存在实验现象不明显的缺陷。这个实验经过本人多年的教学实践,通过大量次数的实验,每次实验的实验现象还是不够明显,存在一定的局限,所以经常思考如何改进这个实验。通过查阅大量的资料,接下来我们来拓展下知识面,先来学习下有关蜡烛的相关知识。
   蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物,主要成分是固体烷烃,无臭无味,为白色或淡黄色半透明固体。石蜡是非晶体,但具有明显的晶体结构,另有人造石蜡。石蜡是石油加工产品的一种,是矿物蜡的一种,也是石油蜡的一种。石蜡(又称晶形蜡)是指碳原子数约为18-30的烃类混合物,主要组分为直链烷烃(约为80%-95%),还有少数带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量在20%以下)。石蜡可用于制高级脂肪酸、高级醇、火柴、蜡烛、防水剂、软膏、电绝缘材料等。故我们可以知道石蜡为碳氢化合物形成的混合物。
   在老师们的课堂上可以给同学们简单介绍石蜡的化学成分,增加他们对现实生活中的化学物品的认识,增强化学学习兴趣。总结出来化学成分为碳氢化合物之后,我们可以让同学们来猜测燃烧产物,让知识的逻辑性、条理性充分体现出来。
   蜡烛燃烧产物之一为二氧化碳,原实验设计方案是利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的化学性质来设计实验的,原理为澄清石灰水的溶质氢氧化钙会与二氧化碳生成难溶性的碳酸钙沉淀,碳酸钙难溶于水,故溶液会变成白色浑浊。实验设计如下,取一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯,罩在燃着的蜡烛火焰上方,仔细观察烧杯壁上有什么现象发生。由于澄清石灰水只能有少量附着在烧杯内壁,经过多次试验发现实验现象总是不明显,如果加多了由于烧杯需要倒扣,也会流出,这个实验方案存在实验现象不明显的缺点,老师在讲解现象时说澄清石灰水变浑浊时有些勉强,说服力不强。
   我的改进方法是将烧杯换成集气瓶(带毛玻璃片),将集气瓶罩在火焰上方,迅速盖上毛玻璃片正放在桌面上,可以观察到集气瓶内壁有水珠,划开毛玻璃片一部分倒入约2mL澄清石灰水,再盖上毛玻璃片,震荡,可以观察到非常明显的变浑浊现象。实验原理包括:石蜡+氧气 → 二氧化碳+水,氢氧化鈣+二氧化碳 → 碳酸钙+水,实验结论:蜡烛燃烧产物有水和二氧化碳,根据质量守恒定律,我们可以推知蜡烛的成分中一定含有碳元素和氢元素(可能含氧元素)。本改进实验主要优点一是集气瓶和毛玻璃片能构成密闭空间,可以通过震荡让二氧化碳和澄清石灰水充分混合反应,让实验现象足够明显;优点二是由于先取二氧化碳气体,再滴加澄清石灰水,不用考虑罩在火焰上方会流出的问题,故可以控制加入澄清石灰水的量,让澄清石灰水充分反应,浑浊现象非常明显,实验结果更有说服力。
  参考文献:
  [1]义务教育教科书.化学.九年级.上册.人民教育出版社(2012年6月第一版).
  [2]纪建伟.温室二氧化碳浓度监控系统的研究[J].沈阳农业大学学报,2001,32(2):54-56 .
  [3]吴春蕾.温室二氧化碳浓度检测系统的研究[D].天津:河北工业大学,2006,02.
  
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