“灭火原理”实验中盐酸与醋酸的比较

河北师范大学化学与材料科学学院 麦麦提艾力·艾科拜尔

河北师范大学教师教育学院 吴育飞

一、提出问题

对比中美初中化学教科书可以发现，同样是“灭火原理”探究实验，我国现行人教版初中化学教科书中使用的是盐酸溶液，而美国初中主流理科教材《科学探索者·化学反应》中却是醋酸溶液。那么，在这个教学实验中，使用醋酸或盐酸溶液究竟哪个效果会更好呢？

二、实验探究

1.实验目的：比较盐酸溶液和醋酸溶液对灭火结果的影响。

3.实验材料：500 mL 玻璃烧杯4 个，蜡烛4 根，火柴，秒表，质量分数为10%的碳酸钠溶液、三种不同浓度的盐酸溶液各100 mL、三种不同浓度的醋酸溶液各100 mL（配制结果如表1 所示）。

表1 溶液具体质量分数一览表

4.实验装置图：

5.实验步骤：（1）取四个干净且干燥的烧杯分别标号1、2、3、4。

（2）将一根蜡烛固定于实验台上，用1号烧杯倒扣于其上；2、3、4 号三个烧杯开口朝上，将其他三根蜡烛分别固定于各烧杯底部。

（3）在3、4 号烧杯中分别倒入等量质量分数为10%的碳酸钠溶液。

（4）点燃四根蜡烛，分别向3、4 号烧杯中缓慢匀速倒入等量质量分数为15%的盐酸溶液和醋酸溶液，观察并记录四个烧杯中蜡烛的燃烧时长，重复三次取平均值，结果记入表2 中。

表2 蜡烛燃烧时长数据记录表

（5）用质量分数为20%的盐酸和醋酸溶液，重复步骤（3）、（4）。

（6）用质量分数为25%的盐酸和醋酸溶液，重复步骤（3）、（4）。

6.实验结果：（如表2 所示）

7.实验结论：（1）对比1、2 号烧杯可知，无隔离干扰情况下，开口朝上的烧杯中的蜡烛不会熄灭。

（2）同样是开口朝上的烧杯，无论是盐酸溶液还是醋酸溶液，其质量分数越大，倒入碳酸钠溶液中后，灭火速度越快。

（3）相同质量分数的盐酸溶液和醋酸溶液，遇相同质量分数的碳酸钠溶液后，盐酸溶液能使二氧化碳的产生速度更快，灭火时间也更短。

三、教学启示

1.在“灭火原理”的探究实验中，作为与碳酸钠溶液配套的盐酸溶液或醋酸溶液，从过程和结果看，没有质量优劣之分，只有灭火速度的快慢区别。

2.使用盐酸还是醋酸，需视具体情况而定。从取材难易看，普通实验室二者均可得，而学生若要进行课外家庭环境下的探究实验，则醋酸更易得；从保障安全性考虑，醋酸是弱酸，比盐酸作用缓慢，更适合于学生；从教师演示实验或快出现象考虑，盐酸对结果呈现的速度更快；而从学生小组合作探究并希望完整观察整个过程现象考虑，则醋酸更适合这种要求的预期。

因此，中美教材中“灭火原理”实验的差异，在用酸选择方面，没有好坏之分，只有该实验教学具体目的和要求的不同。