對燃燒條件演示實驗的評析及創(chuàng)新設(shè)計

1、對“燃燒條件演示實驗”的評析及創(chuàng)新設(shè)計潘國榮 白顯圣雷山縣第三中學(xué)貴州省雷山縣 557199摘要燃燒的條件實驗是初中化學(xué)重要的演示實驗和學(xué)生實驗，對比全國現(xiàn)行多種版本的教科書，其實驗設(shè)計各有千秋， 但相對而言均有不足之處 。新設(shè)計的實驗，補(bǔ)充了可燃物 與非可燃物的對比實驗，使用學(xué)生身邊的物質(zhì)做實驗，使學(xué)生產(chǎn)生親切感， 讓污染實驗在封閉的環(huán)境里進(jìn)行，消除了實驗污染對師生健康的危害，使實驗?zāi)軌蛴糜趯W(xué)生的課堂探究活動。關(guān)鍵詞 燃燒條件；實驗設(shè)計；對比；創(chuàng)新；應(yīng)用“燃燒的條件實驗”是義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（20112011 年版）中一個重要 的演示實驗，也是一個學(xué)生必須做的“完成基礎(chǔ)的學(xué)生實驗”。因此，

2、設(shè)計合理、 科學(xué)的實驗對學(xué)生深刻認(rèn)識“物質(zhì)的燃燒一般需要同時滿足三個條件” 這一個問 題具有重要的意義。1 1 教科書演示實驗設(shè)計在現(xiàn)行義務(wù)教育教科書化學(xué)各版本中“燃燒的條件實驗”的設(shè)計不完 全相同，有的是用“燒不壞的手帕”做演示實驗，有的設(shè)計了 “學(xué)生實驗活動” 卻沒有具體的演示實驗，有的只講滅火的原理3而沒有燃燒的條件實驗。其它 版本教科書中比較典型的“可燃物燃燒條件實驗”設(shè)計有兩種： 1.11.1 人教版教科書的實驗設(shè)計在 500mL500mL 燒杯中加入 300mL300mL 熱水，并放入用硬紙圈圈住的一小塊白磷。在 燒杯上蓋一薄銅片，銅片上一端放一小堆干燥的紅磷，另一端放一小塊干燥的

3、白 磷（如圖 7-57-51）,觀察現(xiàn)象。用導(dǎo)管對準(zhǔn)上述燒杯中的白磷，通入少量氧氣（或 空氣，如圖 7-57-5 H），觀察現(xiàn)象。白磷 ”紅磷”白碑圖 7-5 燃燒條件的實驗1.21.2 仁愛版教科書的實驗設(shè)計5取少量干燥的紅磷和白磷分別置于如圖 4-24-2 所示的薄銅片上，用酒精燈對準(zhǔn) 薄銅片加熱， 觀察現(xiàn)象。 在 500mL500mL 燒杯中加入 300mL300mL 沸水， 投入一小塊白磷 （如 圖 4-34-3） ,觀察現(xiàn)象，鼓入空氣，再觀察現(xiàn)象。辛/白磷2 2 教科書演示實驗設(shè)計的不足 教科書演示實驗設(shè)計的不足主要（1 1）這些實驗都是在敞開的環(huán)境中進(jìn)行的,響師生的身體健康。（2

4、2）這些實驗只能用于教師的演示實驗而不能用于學(xué)生的課堂探究活動。（3 3）實驗藥品與物品用量偏大，一些藥品甚至沒有說明用量，不好控制。（4 4）“白磷在水中燃燒”實驗，不管是鼓入空氣，還是通入氧氣，其操作都 比較復(fù)雜，耗費(fèi)時間長，且不容易做成功。3 3 可燃物燃燒條件的實驗改進(jìn)綜述可燃物燃燒條件實驗改進(jìn)在許多書刊上已經(jīng)有很多成果發(fā)表， 這些成果雖然 各有特色，但是，我們認(rèn)為，這些改進(jìn)還存在一些不足： 物品用量多， 程序復(fù)雜， 課前準(zhǔn)備用時長，操作不簡便等。下面分成兩個實驗進(jìn)行簡述。3.13.1 紅磷與白磷燃燒對比實驗改進(jìn)簡述蘇翰老師6認(rèn)為小試管氧氣不足，不能支持燃燒，他“將紅磷和白磷分別放 在

5、兩個大試管中， 在試管口各套一個癟氣球， 用橡皮筋固定。 然后將兩支大試管 同時浸在盛有熱水的燒杯中， ”來改進(jìn)的。王西甫老師7是“取黃豆粒大小的紅 磷和白磷迅速放入盛滿 COCO2的大試管中，塞上帶氣唧的雙孔橡皮塞。將放有 白磷和紅磷的大試管放入熱水中，同時用氣唧向兩支試管中鼓入空氣，”來設(shè)計的。胡媛媛老師8是“將白磷與紅磷用橡皮塞密封在大試管中， 并放于熱水里，”來改進(jìn)的。韓程明老師9的改進(jìn)是：“在 A A、B B、C C（C C 里盛 COCO2）3 3 支試管中放 入綠豆粒大小的紅磷、 白磷、白磷，塞好橡皮塞， 將 3 3 支試管同時放入熱水中。 ”。 張艷琴等老師10的改進(jìn)是：“將紅

6、磷、白磷分別放入兩試管中，用帶玻璃導(dǎo)管的 橡皮塞塞住試管口， 玻璃管的外端固定一氣球， 保證試管內(nèi)有較多的空氣， 完全 封閉后再將兩試管同時浸入熱水中進(jìn)行實驗。 ”其它的一些改進(jìn)有些復(fù)雜，不再 例舉。3.23.2 水里白磷燃燒實驗改進(jìn)簡述 蘇翰老師的改進(jìn)是：“用礦泉水瓶收集一瓶氧氣配單孔塞連接一個小漏斗，側(cè)著插入水下，蓋在熱水中的白磷上面，輕擠水瓶，使氧氣與白磷接觸。 ”胡媛 媛老師的改進(jìn)是：“將一只大試管罩住熱水中銅圈內(nèi)的白磷，用大試管中的空氣 排開白磷周圍的水， 使熱水下的白磷與空氣接觸。 ”張艷琴等老師的改進(jìn)是：“在 燒杯中放一金屬圓柱體（金屬圓柱體上端固定一螺絲帽） ，注入適量熱水浸沒

7、金 屬圓柱體， 在圓柱體上端的螺絲帽中放一小塊白磷。 用一空試管向下罩住水中的金屬圓柱體（白磷）?！眳菄鴻?quán)老師11的改進(jìn)方案是：用“ 25m25mM 200mm200mm 勺大試管（內(nèi)充滿了氧氣并用塞子塞?。┘?400mL400mL 燒杯各 1 1 只，開水（燒杯內(nèi)水位高度約 為大試管的 1/21/2 ），將粗銅絲環(huán)平放在燒杯中間，燒杯中加開水約 300mL300mL 后, 取半粒黃豆大的白磷放入螺母的中央， 拿內(nèi)部充滿氧氣的大試管口朝下迅速 將白磷罩住。”錢勝等老師12的改進(jìn)方案是： “在燒杯中裝入約 2/32/3 體積的熱水， 在燒杯底部放入綠豆大小的一塊白磷。 先用一支燒杯收集滿氧氣，

8、再把試管迅速 倒插入熱水中并罩住白磷。 ”其它的一些改進(jìn)有些復(fù)雜，不再例舉。3 3 燃燒的條件演示實驗創(chuàng)新設(shè)計實驗 1 1 用坩堝鉗（或鑷子） 分別夾一小塊石頭 （瓦片、 磚頭片、玻璃片等） 與木塊在酒精燈火焰上加熱， 或者分別拿一根木條與一根玻璃棒 （或玻璃長條等） 在酒精燈火焰上加熱，觀察現(xiàn)象。實驗 2 2 用坩堝鉗（或鑷子）分別夾住一小塊無煙煤與木炭在酒精燈火焰上 加熱，觀察現(xiàn)象。實驗 3 3（1 1）在兩個 250mL250mL 燒杯中加入大約 125mL75125mL75C 左右的熱水和室溫水，把事先已經(jīng)將小的一端輕鑿了一個小圓形淺凹槽的 3 3 號橡皮塞放入燒杯的熱 水中。（2 2

9、）將一小撮“綠豆量”干燥紅磷放入 2020X 200mn200mn 規(guī)格的干燥試管里，用小 氣容易造成實驗環(huán)境污染，從而影球套住試管口后，放入燒杯的熱水中。（3 3）將兩?！懊琢印贝笮〉陌琢紫扔脼V紙吸去表面上水份后分別放入兩支2020 X 200mn200mn 規(guī)格的干燥試管里，用小氣球套住試管口后，一支先放入盛室溫水的 燒杯中，另一支再放入上述（2 2）燒杯的熱水中。觀察（2 2）與（3 3）三支試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象。（4 4）取出兩支試管后， 將“米粒樣”大小的白磷放入燒杯熱水中橡皮塞小端 的凹槽里，觀察現(xiàn)象；再用一支 2020X200mm200mm 規(guī)格的干燥試管垂直倒插入燒杯里的 橡皮塞

10、中塞緊罩住白磷，觀察現(xiàn)象。（5 5）把（2 2）中裝干燥紅磷的試管外壁擦干，取出小氣球，用帶干燥管（內(nèi) 裝吸有氫氧化鈉溶液的紗布）的橡皮塞塞緊試管口，將試管底部的紅磷抖動聚集 到試管的中下部后，在酒精燈火焰上對準(zhǔn)紅磷加熱，觀察現(xiàn)象。4 4 創(chuàng)新實驗設(shè)計的實驗效果實驗 1 1 中，只有木塊或木條能夠燃燒。這個實驗說明了：“物質(zhì)具有可燃性才能燃燒?！睂嶒?2 2 中，木炭燃燒而無煙煤 不燃燒。在相同的短時間內(nèi)加熱，酒精燈火焰 沒點燃煤塊。這個實驗說明了： “可燃物燃燒需要達(dá)到一定的溫度?！睖囟葲]有到 達(dá)可燃物的著火點，它就不能燃燒。實驗 3 3 中，（2 2）先放進(jìn)熱水的紅磷不燃燒（黑色部位），（

11、3 3）后放進(jìn)熱水的 白磷燃燒了，看到了明亮的火光，如圖 1 1 所示。實驗說明了： “可燃物燃燒需要 一定的溫度?！薄安煌目扇嘉锶紵龝r需要的溫度不一樣?！保? 4）把白磷放到燒杯熱水中橡皮塞小端的凹槽上，白磷熔化后象一個白色 的珍珠，如圖 2 2 所示，沒有燃燒。插入試管后，橡皮塞小端凹槽上的白磷燃燒起 來了，看到了明亮的火光，如圖 3 3 所示。實驗說明了： “可燃物燃燒需要與氧氣 或空氣接觸?！保? 5）給中下部試管里的紅磷加熱一段時間后，試管里的紅磷燃燒起來了， 將試管移動離開火焰后，看到明亮的火光，如圖 4 4 所示。實驗同時說明了： “溫 度到達(dá)可燃物的著火點，它才能夠燃燒?！?

12、“具有可燃性的物質(zhì)才能夠燃燒。”圖 1 試管里白磷燃燒 圖 2 膠塞上的白磷 圖 3 膠塞的白磷燃燒 圖 4 試管里紅磷燃燒（實物圖的效果 雖然不佳，但是更能夠體現(xiàn)我們的實際工作，建議使用。）5 5 創(chuàng)新實驗設(shè)計在教學(xué)中的應(yīng)用實驗 1 1 與實驗 2 2 可用于學(xué)生探究活動，這能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究、合作精神。 實驗探究是學(xué)生“通過實驗學(xué)化學(xué)”的最佳方法，能夠幫助學(xué)生很好的認(rèn)識“燃 燒的條件”，對基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說，很有意義。實驗 3 3 的準(zhǔn)備與操作難度相對大了一些，建議由教師演示。如果學(xué)生基礎(chǔ)比 較好，動手能力比較強(qiáng)，也可以由學(xué)生操作。需要注意的是：（1 1）帶干燥管（內(nèi)裝吸有氫氧化鈉溶液的紗

13、布) 的橡皮塞；(2 2)小的一端輕鑿了一個小圓形淺凹槽 的 3 3 號橡皮塞(圓形淺凹槽的寬度約為6mm6mm,深度約為 3mm3mm 即可);(3 3)將一小撮“綠豆量”干燥紅磷放入 2020 x 200mn200mn 規(guī)格的干燥試管里；(4 4)將一粒“米粒 樣”大小的白磷先用濾紙吸去表面上水份后放入2020X 200mn200mn 規(guī)格的干燥試管里，這四樣制作與操作。 前面三樣必須由教師指導(dǎo)學(xué)生在課前準(zhǔn)備好, 以節(jié)約探究時 間，第四樣中分發(fā)白磷由教師把關(guān)發(fā)放，以保證實驗的安全與成功。6 6 創(chuàng)新實驗設(shè)計的優(yōu)點創(chuàng)新設(shè)計的實驗優(yōu)點是非常明顯的：( 1 1 )實驗設(shè)計簡單、合理、嚴(yán)明、科學(xué)，

14、操作方便，現(xiàn)象明顯，快速高效， 既可以用于教師的演示實驗，也可以用于學(xué)生的探究實驗活動。(2 2)通過學(xué)生的實驗探究或教師的實驗演示，在完成了三個實驗后，學(xué)生 很自然的推出和理解了“燃燒的條件”是三個， 實現(xiàn)了新課程讓學(xué)生“通過實驗 學(xué)化學(xué)”的理念。( 3 3)實驗用品簡單易得，使用試管小、燒杯小、用水量少、藥品用量少， 既節(jié)約又環(huán)保。(4) 磷的燃燒實驗是在封閉的環(huán)境中進(jìn)行的，有效防止了五氧化二磷粉塵 在實驗環(huán)境中擴(kuò)散，保護(hù)了環(huán)境，維護(hù)了師生的安全和健康。(5) 實驗 1 1 與實驗 2 2 使用學(xué)生熟悉的身邊的物質(zhì)進(jìn)行實驗探究，讓學(xué)生產(chǎn) 生一種親切感，促使學(xué)生關(guān)注身邊的化學(xué)物質(zhì)和發(fā)生的化學(xué)

15、變化。(6) 水中白磷燃燒實驗，不用事前制取氧氣，也不用氣唧鼓入空氣，白磷 液珠固定在橡皮塞的凹槽里不會滾動， 讓實驗變得簡捷， 成功率高。 從而可以用 于學(xué)生的操作探究，增加學(xué)生動手實驗機(jī)會，提高課堂教學(xué)效益。參考資料1 王祖浩，王磊主編義務(wù)教育教科書化學(xué)九年級上冊 M.上海：上海教育出版 社， 2012，93.2 江琳才主編義務(wù)教育教科書化學(xué)九年級上冊M.北京：科學(xué)出版社、廣東教育出版社(廣州)，2012,80-81.3 畢華林，盧巍主編義務(wù)教育教科書化學(xué)九年級上冊M.濟(jì)南：山東教育出版社，2012,118-119.4 王晶，鄭長龍主編義務(wù)教育教科書化學(xué)九年級上冊 M.北京：人民教育出版社，2012，128-129.5 沈怡文，陳德余主編義務(wù)教育教科書化學(xué)九年級上冊 M.北京：科學(xué)普及出 版社,2012，82-83.蘇翰.對物質(zhì)燃燒條件實驗的改進(jìn) J.河北理科教學(xué)研究.2012 (2)： 40.7 王西甫.燃燒條件的探究實驗設(shè)計J.化學(xué)教學(xué).2010 (5)： 18-19.8 胡媛媛. 探究燃燒的條件和滅火的方法 J. 化學(xué)教學(xué) .2010(1)：47-48.9 韓程明. 探究可燃物燃燒條件的實驗改進(jìn)J. 化學(xué)教育 .2010(5)：69.10 張艷琴， 史祥利. 探究“燃燒的條件” 實驗改進(jìn) J. 濰坊教育學(xué)院學(xué)報 .2012,25(4)： 93-94.