[“白磷在水下燃烧实验”的再改进] 白磷燃烧实验改进

  摘要:本文针对教材中“白磷在水下燃烧实验”的不足之处,介绍了五则该实验的改进方案。改进方案的共同特点是,巧妙利用空气,实现白磷在密闭装置内燃烧,取得良好的环保效果。   关键词:白磷燃烧实验;实验改进;化学实验教学
  文章编号:1005-6629(2011)11-0039-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
  笔者阅读了2011年第3期《化学教学》中钱胜和冯红霞两位老师撰写的“对‘白磷在7k-F燃烧实验’的多种改进”―文,很受启发,针对文中的实验改进,笔者略谈几点看法。
  该文所设计的6种方案都需要制取氧气,会挤占有限的课堂教学时间,也显得比较麻烦;这6种方案中的实验都没有在密闭装置中进行,课堂演示实验时所产生的白烟会散失到空气中,污染环境。
  该文中的“方案2”塑料盖上的通气孔的位置不如改在塑料盖边缘处,这更有利于排开热水,使白磷更容易与氧气接触,还可以防止白烟从通气孔逸出,并且只需用气唧鼓入空气即可,新旧实验的对比如图1所示。
  
  下面再介绍几例我县化学教师对此实验的优秀改进方案。
  1“白磷水下燃烧实验”的再改进
  1.1实验改进1
  实验装置如图2所示。
  (1)取一支小离心试管向其中加入其容积三分之一的白磷,将其浸入盛有热水的烧杯中,使白磷熔化,熔化的白磷堆积在试管底部。
  (2)取一支带针头的玻璃注射器吸入约三分之一体积的空气,将针头插入熔化的白磷中央,轻轻拉动活塞,使白磷进入注射器接触氧气而燃烧。把注射器移离试管,将针头插入橡皮塞中。(也可轻轻推动活塞,使空气进入离心试管与白磷接触使其燃烧。)
  
  1.2买验改进2
  实验装置如图3所示。
  (1)选一个大小与长颈漏斗口相匹配的橡皮塞,在橡皮塞上挖一个小窝,倒放入盛有热水的烧杯中,将白磷放入小窝中,白磷略高出橡皮塞。
  (2)如图3所示连接好装置,打开水银血压计的气唧阀门,将长颈漏斗插入水中,倒扣在橡皮塞上方,关闭气唧阀门。
  (3)轻轻地鼓人空气,热水从橡皮塞与漏斗间的缝隙中排出,将长颈漏斗向下压,使漏斗容器内形成一个气室,(也可连接一个气球,打开弹簧夹,便于收集燃烧产生的白烟,)白磷在此接触空气而燃烧。
  (4)燃烧结束后,可以提起长颈漏斗,便于学生观察反应后的现象;(也可以事先在气球中装入氢氧化钠溶液,实验结束后,将氢氧化钠溶液挤入长颈漏斗处理反应产物。)
  1.3实验改进3
  实验装置如图4所示。
  (1)取一个大试管,倒人少许热水(约为试管容积的三分之-),取一小块白磷放入盛有热水的试管中。
  (2)塞上橡皮塞,将试管缓缓倾斜使水流向试管口处,白磷在试管底部燃烧(有时也可看到白磷随水流动着燃烧,十分生动;也可以在试管内放一小块钢丝刷,阻止白磷流动过快)。
  1.4实验改进4
  实验装置如图5所示。
  (1)选一个大小与试管口相匹配的橡皮塞,在橡皮塞上挖一小窝,放人盛有热水的烧杯中,将白磷放入小窝中,白磷略高出橡皮塞(白磷直接放在橡皮塞上也可以)。
  (2)将试管口对准橡皮塞向下倒扣入水中,利用试管内空气的压强排开白磷周围的水。
  (3)将试管向下压,在试管内形成一个气室,白磷在此接触空气而燃烧。
  
  1.5买验改进5
  实验装置如图6所示。
  (1)收集一试管二氧化碳气体,取一小块白磷放人试管中,塞上橡皮塞,将试管放人盛有热水的烧杯中。
  (2)再取一个大小与试管匹配的双孔塞,连接一长一短两根导管,短导管另一端接一个气球,长导管另一端连接氧气发生装置或气唧,长导管伸入试管内的长度刚好接近白磷。
  (3)取下试管上的橡皮塞换上带导管的双孔塞,用气唧鼓入空气,观察到白磷燃烧,产生大量白烟,调节气体的通入量,可观察到火焰忽大忽小,十分有趣。
  
  2改进实验方案的优点
  (1)五则改进都实现了白磷在密闭容器中燃烧:改进实验1、改进实验2和改进实验4利用装置内压强的变化,有效的排开白磷周围的热水,实现白磷在密闭装置内燃烧;改进实验3利用试管内留有的空气,由于白磷流动慢而与空气接触,实现在密闭容器内燃烧;改进实验5利用二氧化碳作为保护气,鼓入空气排开保护气,实现白磷燃烧。
  (2)五则实验都不需制取氧气,充分利用空气,简洁明了,便于操控,环保节约,现象清晰,生动有趣。
  (3)五则实验设计科学严谨,增强了实验的探究性和趣味性,能培养学生科学探究能力,提高课堂教学效益。
  
  参考文献:
  [1]钱胜,冯红霞对“白磷在水下燃烧实验”的多种改进[J].化学教学2011(3):38~39.
  [2]赵越.全国第十届化学实验教学创新研讨会实验汇编[D].2010:161~162.

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