燃烧条件探究实验改进

张才伏 毕晓雪

摘  要：课本中燃烧条件探究实验存在明显不足，反应没有在密闭条件进行，造成污染大。通过改进用带气球的试管代替铜片盛放反应药品以及用带气球的具支试管盛放热水中的白磷，使整个反应处于密闭体系，减少污染，减小危害，同时还能清晰地、多次观察白磷在水中的燃烧现象。实验具有很好的观赏性和趣味性，该实验改进有很多可取之处。

关键词：白磷;红磷;具支试管;焊有圆薄铜片的细铁管;注射器;氧气;气球

“燃烧条件探究”实验是九年级化学人教版上册第七单元课题1的重要内容，该实验与我们的生活密切相关。按照课标要求该实验是演示实验，学生可通过观察实验现象、记录和分析实验现象来了解燃烧条件。教材中的实验本着简单易行原则，虽然现象明显，但还是存在明显不足，虽然相关的实验改进方法很多，但笔者通过对各类文献中介绍的改进方法进行试验比较和研究发现依然有很大改进和提升的空间。

1.教材中的实验

1.1 原实验

在500ml烧杯中加入300ml热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象。

用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气，观察现象。

1.2 不足之处

（1）铜片上的白磷需通过热水中的蒸汽传热来被引燃，时间较长;铜片上白磷在空气中燃烧，产物会逸散到空气中;实验中若白磷用量稍大，很有可能会引燃红磷，再次产生污染。

（2）向水中白磷通氧气时，硬纸圈不能很好的固定白磷，白磷会四处游动并形成许多小液珠，不易控制，实验现象也不明显;若气流流量稍微大点，就会使白磷漂浮出水面而燃烧，导致实验失败并带来安全隐患。

2.实验的改进

2.1该进目的

探究利于环境，符合绿色化学发展实验要求的燃烧试验，得出可燃物燃烧所需要的条件;实验简便易行、安全可靠可推广到学生中，让学生亲自动手操作，感受燃烧条件的探究，摒弃实验只能演示的说法。

2.2 改进思路

（1）用带气球的试管分别盛放铜片上的白磷和红磷，传热快，能很快达到白磷的着火点，现象明显，确保实验顺利成功;用带气球的具支试管盛放热水中的白磷;这样整个反应处于密闭体系，减少污染，减小危害。

（2）通氧气的导气管下端接一焊有圆薄铜片的细铁管（圆薄铜片的直径略小于具支试管的内经，将其焊接在离细铁管下端约1.5cm处，细铁管上端与导气管连接），将热水中的白磷控制在较小的空间，使得白磷不易上浮且能充分燃烧，该实验工具可反复使用，比硬纸圈方便操作且耐用。

（3）用打有三个孔的圆硬质塑料板（圆硬质塑料板的直径等于烧杯的内径，正巧能卡在烧杯中央;孔的直径等于试管口的外径），将三支试管固定于烧杯中，实验过程不用变换装置，可形成鲜明对比。

（4）用注射器往制氧气装置中缓缓注入过氧化氢溶液，控制反应速率得到平稳的氧气流，节约药品。

2.3实验仪器及用品：

广口瓶、注射器（10ml）、导气管、大试管（2支）、具支试管（1支）、烧杯（500ml）气球（3个）、橡皮塞、圆硬质塑料板、焊有圆薄铜片的细铁管、白磷、红磷、过氧化氢溶液、二氧化锰。

2.4 改进后的实验装置图

2.5 操作步骤

（1）向烧杯中倒入300ml约60℃的热水，放入固定试管的塑料板。

（2）向干燥试管放入少量红磷，塞上带气球塞子，放入大烧杯中。

（3）取适量MnO2于广口瓶，注射器取5ml双氧水，连接好制氧装置。

（4）取带气球的具支试管倒入适量热水，再取一小块绿豆粒般大小的白磷放入具支试管中，放入大烧杯左边。

（5）另取一支干燥試管放入一小块绿豆粒般大小的白磷，塞上带气球橡皮塞，放入大烧杯右边，观察记录实验现象。

（6）将制氧装置和具支试管连接，缓缓推动注射器活塞通入氧气，观察记录实验现象。

2.6实验现象分析

干燥试管中白磷燃烧红磷不燃烧，说明燃烧需达到可燃物着火点。具支试管里热水中白磷不燃烧，通氧气后燃烧，说明燃烧需要氧气（或空气）。

3.改进优点

（1）反应始终在密闭的空间进行，有效防止了五氧化二磷对空气及人体的危害;将热水中的白磷控制在较小空间能清晰地、多次观察到白磷在水中的燃烧，使学生体会到“水火交融”的境界，实验成功率百分之百。

（2）实验装置浑然一体，对比鲜明，说服力强。实验具有很好的观赏性和趣味性，既可用于教师演示，也可用于学生分组探究，从而推广到学生中去，有利于活跃学生的思维，提高学生学习兴趣，培养学生的创新意识和动手操作能力。

（3）实验操作简便、安全可靠，提高了课本实验的实施价值。

（4）实验工具可反复使用，为以后推广到学生实验中也奠定了坚实的基础。实验工具制作不复杂，在实验室中即可实现，这给教师准备实验工具也带来一定便利性。

4、对以后改进的猜想

观察是思维的前提，在化学实验教学过程中，任何细微的操作都能引起学生对实验结果不同的看法，而且学生对实验现象都比较感兴趣，从明显的实验现象观察中能够锻炼学生敏锐的思维，本实验正好印证了实验现象明显，能够引起学生足够的学习兴趣。实验改进中自制的实验器材，比如带铜片的通氧导管可实现工业生产，生产出配套装置以供以后实验教学来用。

总之实验改进对教学来说意义重大。本次实验改进成功给我们带来很大鼓舞，以后继续努力，让实验改进更加方便更加合理、更多地服务与学生和教学。

参考文献

[1]  初中化学实验改进的尝试，《实验教学与仪器》，2009年S2期

[2]  浅谈初中化学实验改进及教学，《杂文月刊：教育世界》，2015（11）：219-2

基金项目：本文系2019年度安阳市基础教育教学研究项目课题，课题名称：初中化学创新性实验案例及应用效果评价研究，立项号：ayjky19095。