对蜡烛燃烧的研究
2014-07-18黄江廖春玲
黄江 廖春玲
摘 要:义务教育阶段,有关蜡烛燃烧的现象是一个纸笔测试重点,且是学生学习了解化学实验探究的导引。但由于测试时,有几种关于蜡烛燃烧现象的操作测定方法和蜡烛燃烧常常产生黑烟导致现象不明显,针对这些问题作一个研究说明。
关键词:蜡烛;澄清石灰水;黑烟;烛芯外露长度
一、提出问题
化学是一门以实验为基础的科学,许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。在实验中,要关注物质的性质、变化、变化的过程以及对实验现象的解释和讨论。人教版九年级化学上册第二单元课题2化学是一门以实验为基础的科学,对蜡烛及其燃烧的探究,在蜡烛火焰的上方分别罩一个干燥的烧杯和一个用澄清石灰水湿润内壁的烧杯,观察现象。但是因为蜡烛燃烧常常有黑烟产生而导致现象不明显,使学生对现象的观察和讨论有困难。同时,该实验是作业练习和考试的重点,对其燃烧现象和操作过程有不同的描述,由于学生刚开始学习化学,对实验的探究、操作及现象描述有一定的难度,使学生存在一定的问题。为了加深学生的理解,所以本课题针对以上问题做出如下研究。
二、对蜡烛燃烧现象不同的操作探究和现象观察
1.教材操作测定方法
(1)实验仪器和药品
仪器:250 mL烧杯2个、胶头滴管
药品:蜡烛(乐福蜡烛——合川市天虹蜡烛厂,以下所用蜡烛都采用同一样本)、澄清石灰水
(2)实验装置
(3)实验步骤及现象
步骤:先点燃蜡烛,然后在蜡烛火焰的上方分别罩一个干燥的烧杯和一个用澄清石灰水湿润内壁的烧杯,观察现象。
现象:干燥的烧杯内壁有水雾产生,内壁涂有澄清石灰水的烧杯中,可以看到烧杯内壁的石灰水变浑浊。
2.练习及测试中的该实验操作测试方法
(1)操作描述:点燃蜡烛,在火焰的上方分别罩一个干燥的玻璃漏斗和一个内壁涂有澄清石灰水的漏斗,观察现象。装置如图3和图4。
现象:在干燥的漏斗颈处,能够清晰地看到水雾或水珠,也可以看到澄清石灰水滴变浑浊。
(2)操作描述:点燃蜡烛,在火焰上方罩一个干燥的集气瓶,10 s后,移开集气瓶,正放在桌面上,并迅速用玻璃片盖上,冷却后观察现象,然后加入澄清石灰水5 mL,振荡并观察现象。装置如图5和图6。
现象:干燥的集气瓶中有少量的水珠,加入石灰水后,变浑浊。
(3)操作描述:在两个集气瓶中,分别加入5 mL的澄清石灰水和2g无水硫酸铜,然后将燃着的蜡烛伸入瓶内,并盖好玻璃片,待蜡烛熄灭后,移出蜡烛,并盖好玻璃片,振荡。观察现象。装置如图7和图8。
现象:无水硫酸铜由白色变成蓝色;澄清石灰水变浑浊。
三、对蜡烛的烛芯外露长度和燃烧产生黑烟的关系研究
1.实验仪器和药品
仪器:刻度尺、剪刀、打火机
药品:蜡烛
2.实验示意图(如图9)
3.操作:用刻度尺测量烛芯外露的长度,点燃蜡烛,观察现象。如果过长,可以用剪刀剪去一小段。
4.现象记录表
5.结论
当烛芯外露长度为0.3 cm时,蜡烛不易被点燃;当长度为0.4 cm到0.9 cm时,蜡烛能被点燃,且火焰逐渐增大,但是没有黑烟;当长度为1 cm时,蠟烛能点燃,但是有黑烟。
四、研究结论总述
综上研究过程,可知,为了解决蜡烛燃烧时的黑烟问题,我们在实验操作时,该将烛芯外露长度控制在0.5 cm和0.8 cm之间最好,可以有效地避免蜡烛熄灭和燃烧产生黑烟。同时,无论采用怎样的方式来测定蜡烛燃烧的产物,观察现象,都可以清晰地看到水雾和澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧有水和二氧化碳生成。再者,我们无论采用何种方式来检验蜡烛燃烧的产物,只要满足实验的科学性、可行性、简单性、快捷性、易观察就行。
(作者单位 重庆市江北中学)