对燃烧条件演示实验的评析及创新设计

1、对“燃烧条件演示实验”的评析及创新设计潘国荣 白显圣雷山县第三中学贵州省雷山县 557199摘要燃烧的条件实验是初中化学重要的演示实验和学生实验，对比全国现行多种版本的教科书，其实验设计各有千秋， 但相对而言均有不足之处 。新设计的实验，补充了可燃物 与非可燃物的对比实验，使用学生身边的物质做实验，使学生产生亲切感， 让污染实验在封闭的环境里进行，消除了实验污染对师生健康的危害，使实验能够用于学生的课堂探究活动。关键词 燃烧条件；实验设计；对比；创新；应用“燃烧的条件实验”是义务教育化学课程标准（2011年版）中一个重要 的演示实验，也是一个学生必须做的“完成基础的学生实验”。因此，设计合理、

2、 科学的实验对学生深刻认识“物质的燃烧一般需要同时满足三个条件” 这一个问 题具有重要的意义。1教科书演示实验设计在现行义务教育教科书化学各版本中“燃烧的条件实验”的设计不完 全相同，有的是用“烧不坏的手帕”做演示实验，有的设计了 “学生实验活动” 却没有具体的演示实验，有的只讲灭火的原理3而没有燃烧的条件实验。其它 版本教科书中比较典型的“可燃物燃烧条件实验”设计有两种： 1.1人教版教科书的实验设计辛盖在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 烧杯上盖一薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块干燥的白 磷（如图7-51）,观察现象。用导管对准上述

3、烧杯中的白磷，通入少量氧气（或 空气，如图7-5 H），观察现象。/白磷白磷 ”红磷”白碑图7-5燃烧条件的实验1.2仁爱版教科书的实验设计5取少量干燥的红磷和白磷分别置于如图 4-2所示的薄铜片上，用酒精灯对准 薄铜片加热，观察现象。在500mL烧杯中加入300mL沸水，投入一小块白磷（如 图4-3）,观察现象，鼓入空气，再观察现象。2教科书演示实验设计的不足 教科书演示实验设计的不足主要容易造成实验环境污染，从而影（1）这些实验都是在敞开的环境中进行的, 响师生的身体健康。（2）这些实验只能用于教师的演示实验而不能用于学生的课堂探究活动。（3）实验药品与物品用量偏大，一些药品甚至没有说明用

4、量，不好控制。（4）“白磷在水中燃烧”实验，不管是鼓入空气，还是通入氧气，其操作都 比较复杂，耗费时间长，且不容易做成功。3 可燃物燃烧条件的实验改进综述可燃物燃烧条件实验改进在许多书刊上已经有很多成果发表， 这些成果虽然 各有特色，但是，我们认为，这些改进还存在一些不足： 物品用量多， 程序复杂， 课前准备用时长，操作不简便等。下面分成两个实验进行简述。3.1 红磷与白磷燃烧对比实验改进简述苏翰老师 6认为小试管氧气不足，不能支持燃烧，他“将红磷和白磷分别放 在两个大试管中， 在试管口各套一个瘪气球， 用橡皮筋固定。 然后将两支大试管 同时浸在盛有热水的烧杯中， ”来改进的。王西甫老师 7是

5、“取黄豆粒大小的红 磷和白磷迅速放入盛满 CO2的大试管中，塞上带气唧的双孔橡皮塞。将放有 白磷和红磷的大试管放入热水中，同时用气唧向两支试管中鼓入空气，”来设计的。胡媛媛老师 8是“将白磷与红磷用橡皮塞密封在大试管中， 并放于热水里，” 来改进的。韩程明老师 9的改进是：“在 A、B、C（C 里盛 CO2）3 支试管中放 入绿豆粒大小的红磷、 白磷、白磷，塞好橡皮塞， 将 3支试管同时放入热水中。 ”。 张艳琴等老师 10的改进是：“将红磷、白磷分别放入两试管中，用带玻璃导管的 橡皮塞塞住试管口， 玻璃管的外端固定一气球， 保证试管内有较多的空气， 完全 封闭后再将两试管同时浸入热水中进行实

6、验。 ”其它的一些改进有些复杂，不再 例举。3.2 水里白磷燃烧实验改进简述 苏翰老师的改进是：“用矿泉水瓶收集一瓶氧气配单孔塞连接一个小漏斗， 侧着插入水下，盖在热水中的白磷上面，轻挤水瓶，使氧气与白磷接触。 ”胡媛 媛老师的改进是：“将一只大试管罩住热水中铜圈内的白磷，用大试管中的空气 排开白磷周围的水， 使热水下的白磷与空气接触。 ”张艳琴等老师的改进是：“在 烧杯中放一金属圆柱体（金属圆柱体上端固定一螺丝帽） ，注入适量热水浸没金 属圆柱体， 在圆柱体上端的螺丝帽中放一小块白磷。 用一空试管向下罩住水中的 金属圆柱体（白磷）。”吴国权老师11 的改进方案是：用“ 25mM 200mm勺

7、大试管 （内充满了氧气并用塞子塞住）及400mL烧杯各1只，开水（烧杯内水位高度约 为大试管的1/2 ），将粗铜丝环平放在烧杯中间，烧杯中加开水约300mL后, 取半粒黄豆大的白磷放入螺母的中央， 拿内部充满氧气的大试管口朝下迅速 将白磷罩住。”钱胜等老师 12的改进方案是： “在烧杯中装入约 2/3 体积的热水， 在烧杯底部放入绿豆大小的一块白磷。 先用一支烧杯收集满氧气， 再把试管迅速 倒插入热水中并罩住白磷。 ”其它的一些改进有些复杂，不再例举。3 燃烧的条件演示实验创新设计实验 1 用坩埚钳（或镊子） 分别夹一小块石头 （瓦片、 砖头片、玻璃片等） 与木块在酒精灯火焰上加热， 或者分别

8、拿一根木条与一根玻璃棒 （或玻璃长条等） 在酒精灯火焰上加热，观察现象。实验 2 用坩埚钳（或镊子）分别夹住一小块无烟煤与木炭在酒精灯火焰上 加热，观察现象。实验3（1）在两个250mL烧杯中加入大约125mL75C左右的热水和室温水，把事先已经将小的一端轻凿了一个小圆形浅凹槽的 3 号橡皮塞放入烧杯的热 水中。（2）将一小撮“绿豆量”干燥红磷放入 20X 200mn规格的干燥试管里，用小 气球套住试管口后，放入烧杯的热水中。（3）将两粒“米粒样”大小的白磷先用滤纸吸去表面上水份后分别放入两支 20 X 200mn规格的干燥试管里，用小气球套住试管口后，一支先放入盛室温水的 烧杯中，另一支再放

9、入上述（2）烧杯的热水中。观察（2）与（3）三支试管中产生的现象。（4）取出两支试管后，将“米粒样”大小的白磷放入烧杯热水中橡皮塞小端 的凹槽里，观察现象；再用一支20X 200mm规格的干燥试管垂直倒插入烧杯里的 橡皮塞中塞紧罩住白磷，观察现象。（5）把（2）中装干燥红磷的试管外壁擦干，取出小气球，用带干燥管（内 装吸有氢氧化钠溶液的纱布）的橡皮塞塞紧试管口，将试管底部的红磷抖动聚集 到试管的中下部后，在酒精灯火焰上对准红磷加热，观察现象。4创新实验设计的实验效果实验1中，只有木块或木条能够燃烧。这个实验说明了：“物质具有可燃性才能燃烧。”实验2中，木炭燃烧而无烟煤 不燃烧。在相同的短时间内

10、加热，酒精灯火焰 没点燃煤块。这个实验说明了： “可燃物燃烧需要达到一定的温度。”温度没有到 达可燃物的着火点，它就不能燃烧。实验3中，（2）先放进热水的红磷不燃烧（黑色部位），（3）后放进热水的 白磷燃烧了，看到了明亮的火光，如图 1所示。实验说明了： “可燃物燃烧需要 一定的温度。”“不同的可燃物燃烧时需要的温度不一样。”（4）把白磷放到烧杯热水中橡皮塞小端的凹槽上，白磷熔化后象一个白色 的珍珠，如图2所示，没有燃烧。插入试管后，橡皮塞小端凹槽上的白磷燃烧起 来了，看到了明亮的火光，如图 3所示。实验说明了： “可燃物燃烧需要与氧气 或空气接触。”（5）给中下部试管里的红磷加热一段时间后，

11、试管里的红磷燃烧起来了， 将试管移动离开火焰后，看到明亮的火光，如图 4所示。实验同时说明了： “温 度到达可燃物的着火点，它才能够燃烧。” “具有可燃性的物质才能够燃烧。”图1试管里白磷燃烧 图2胶塞上的白磷 图3胶塞的白磷燃烧 图4试管里红磷燃烧 （实物图的效果 虽然不佳，但是更能够体现我们的实际工作，建议使用。）5创新实验设计在教学中的应用实验1与实验2可用于学生探究活动，这能够培养学生的探究、合作精神。 实验探究是学生“通过实验学化学”的最佳方法，能够帮助学生很好的认识“燃 烧的条件”，对基础薄弱的学生来说，很有意义。实验3的准备与操作难度相对大了一些，建议由教师演示。如果学生基础比

12、较好，动手能力比较强，也可以由学生操作。需要注意的是：（1）带干燥管（内装吸有氢氧化钠溶液的纱布) 的橡皮塞；(2)小的一端轻凿了一个小圆形浅凹槽 的3号橡皮塞(圆形浅凹槽的宽度约为6mm,深度约为3mm即可);(3)将一小撮“绿豆量”干燥红磷放入20 x 200mn规格的干燥试管里；(4)将一粒“米粒 样”大小的白磷先用滤纸吸去表面上水份后放入20X 200mn规格的干燥试管里，这四样制作与操作。 前面三样必须由教师指导学生在课前准备好, 以节约探究时 间，第四样中分发白磷由教师把关发放，以保证实验的安全与成功。6 创新实验设计的优点创新设计的实验优点是非常明显的：( 1 )实验设计简单、合

13、理、严明、科学，操作方便，现象明显，快速高效， 既可以用于教师的演示实验，也可以用于学生的探究实验活动。(2)通过学生的实验探究或教师的实验演示，在完成了三个实验后，学生 很自然的推出和理解了“燃烧的条件”是三个，实现了新课程让学生“通过实验 学化学”的理念。( 3)实验用品简单易得，使用试管小、烧杯小、用水量少、药品用量少， 既节约又环保。(4) 磷的燃烧实验是在封闭的环境中进行的，有效防止了五氧化二磷粉尘 在实验环境中扩散，保护了环境，维护了师生的安全和健康。(5) 实验 1 与实验 2 使用学生熟悉的身边的物质进行实验探究，让学生产 生一种亲切感，促使学生关注身边的化学物质和发生的化学变

14、化。(6) 水中白磷燃烧实验，不用事前制取氧气，也不用气唧鼓入空气，白磷 液珠固定在橡皮塞的凹槽里不会滚动， 让实验变得简捷， 成功率高。 从而可以用 于学生的操作探究，增加学生动手实验机会，提高课堂教学效益。参考资料1 王祖浩，王磊主编义务教育教科书化学九年级上册 M.上海：上海教育出版 社， 2012，93.2 江琳才主编义务教育教科书化学九年级上册M.北京：科学出版社、广东教育出版社(广州)，2012,80-81.3 毕华林，卢巍主编义务教育教科书化学九年级上册M.济南：山东教育出版社，2012,118-119.4 王晶，郑长龙主编义务教育教科书化学九年级上册 M.北京：人民教育出版社，

15、2012，128-129.5 沈怡文，陈德余主编义务教育教科书化学九年级上册 M.北京：科学普及出 版社,2012，82-83.苏翰.对物质燃烧条件实验的改进 J.河北理科教学研究.2012 (2)： 40.7 王西甫.燃烧条件的探究实验设计J.化学教学.2010 (5)： 18-19.8 胡媛媛 . 探究燃烧的条件和灭火的方法 J. 化学教学 .2010(1)：47-48.9 韩程明 . 探究可燃物燃烧条件的实验改进J. 化学教育 .2010(5)：69.10 张艳琴， 史祥利. 探究“燃烧的条件” 实验改进 J. 潍坊教育学院学报 .2012,25(4)： 93-94.11 吴国权 .白磷水下燃烧演示实验的再研究J.