铁丝在氧气中燃烧实验的改进

刘永明

【摘要】初中化学实验教学中采用化繁为简、多步组合、改进装置、补充强化、增设必需等方法创新化学实验，提高了实验效率，培养了学生的创新精神和实践能力。

【关键词】铁丝 氧气 燃烧 实验改进

【基金项目】“甘肃省教育科学规划课题研究成果，编号PL2016—684”。

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0256-01

教材中第34页[实验2-4]，铁丝在氧气中燃烧的实验操作如下：把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状，取一根在酒精灯上烧至红热，观察现象。另取一根，在下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中（瓶内预先放少量的水如图2-13）观察现象。

但由于学生经验不足，实际操作过程中，对其火柴梗燃烧的程度和伸入时间难以把握。当把点燃的系有火柴梗的铁丝伸入充满氧气的集气瓶中时，如果火柴梗过长，会看不到铁丝在氧气中燃烧的现象；只能看到火柴梗在氧气中燃烧的现象。如果火柴梗过短，由于红热的铁丝冷却很快，也会看不到铁丝在氧气中燃烧的现象。常常会伸入过早或过晚而导致实验失败。除操作不当外，有时还可能导致失败的原因是：A.选用的铁丝太粗或含有杂质较多，铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行。B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，待铁丝燃烧时氧气已经消耗完了，不利于铁丝的燃烧。C.火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。

我在多次的实验尝试中，为了避免上述情况发生，影响实验效果，减少误差，将引燃铁丝的实验方法进行了如下的改进：

实验仪器：

大号集气瓶，电话线或纱窗上细铁丝，棉花，酒精灯，玻璃棒

实验药品：5%的过氧化氢溶液，二氧化锰，石蜡。

实验原理：3Fe+2O2 Fe3O4

实验步骤：

1.取一根准备好的细铁丝，先用细沙纸抹擦去表面的氧化膜。

2.把细铁丝的一端，裹绕在玻璃棒上并且在绕成螺旋状的细铁丝最下端滴两滴熔化的蜡烛（或在熔化的蜡烛中浸一下，粘些蜡烛）。

3.先将5%的过氧化氢溶液100ml加入集气瓶，然后加入二氧化锰。

4.将点燃铁丝下端的石蜡，伸入集气瓶内距液面2-4cm即可将铁丝引燃 。

5.绕成螺旋状的铁丝最下端两环距离略远过氧化氢溶液，且悬空垂直在集气瓶中间。

6.可以看到细铁丝剧烈燃烧，火星四射。

改进后的优点：

（1）用石蜡代替火柴，可避免火柴燃烧后产生的黑色木梗条掉进瓶里，跟生成的黑色四氧化三铁固体接近，容易误导学生。

（2）过氧化氢分解生成的水可以防止温度过高生成物炸裂集气瓶。

（3）可以观察到集气瓶底红色融化物，帮助理解课本中实验集气瓶底放水或细沙的作用。

（4）克服伸入过早或过晚而导致实验失败。

（5）激发学生寻找生活中的代用品设计实验思路灵感，可在家中完成实验。

（6）简单方便、快捷，效果明显。

（7）无污染，并节约了资源。

参考文献：

[1]义务教育教科书《教师教学用书》（上册）P53和P63

[2]《中学化学》2008年第12期