探究燃烧条件实验装置的改进获奖科研报告

探究燃烧条件实验装置的改进获奖科研报告

【摘

要】燃烧是人类认识最早、应用最广泛一类普遍的、重要的化学反应。目前九年级化学教材（人教版）对“燃烧条件的探究实验”的装置存在一些不足之处，本文章主要阐述对“燃烧条件的探究实验”的装置进行一系列的改进，改进后的装置操作更为简便，既能获得较为明显的实验现象，又能减少对周围环境的污染。

【关键词】燃烧条件;白磷;装置;创新

一、教材中的实验及其不足之处

1.重现教材中的实验

燃烧条件的探究实验是人教版教材九年级化学上册第七单元《燃料及其利用》课题1中演示实验7-1。具体为：在500mL烧杯中加入400mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一块白磷。在烧杯上盖上一片薄铜片，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（如图一），观察现象。用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气（或空气，如图二），观察现象。

观察上述实验：①铜片上的白磷燃烧，而红磷没有燃烧。可以得出燃烧的条件之一为：可燃物必须达到燃烧所需的最低温度（也叫着火点）。②水中的白磷之前无明显现象，通入少量氧气（或空气）后开始燃烧。可以得出燃烧的条件之一为：可燃物与氧气（或空气）充分接触。

2.分析实验中的不足

通过实验分析，最终只能得到燃烧的三个条件中的两个：可燃物必须达到燃烧所需的最低温度（也叫着火点），以及可燃物与氧气（或空气）充分接触。燃烧的第三个条件：物质必须具有可燃性，并没有通过该实验说明。之后书本得出燃烧需要同时满足三个条件的结论，难免让学生不能很好的理解。

同时，该探究实验方案所用仪器较多，准备时间较长。进行该实验第二步时，需要向水中的白磷通入氧气（或空气）时，用硬纸圈圈住的一块白磷会受到水流的冲击乱动，那么如何固定水中的白磷是值得思考。为了使现象更为明显，一般我们会选用通入足量的氧气而不是空气，那么就需要利用实验室制取氧气的装置或者提前制取好一瓶氧气，使实验程序变得繁琐。

此外，该探究实验方案也不符合绿色化学的要求，在实验时应尽量减少对生态环境和人健康等造成不好的影响。铜片上的白磷在空气中燃烧时会产生大量的白烟，不仅会污染周围环境，执教者或者學生吸入，也会对其身体造成不好的影响。

二、实验装置的改进

我在长期的中学化学实验教学工作中，积极探索思考，把“燃烧条件的探究实验”的装置简化成了一套轻便的装置，并且能够很好的达到实验预期的效果。该改进实验装置能够很好的展示对燃烧三个条件的探究过程，同时也能够达到绿色化学的相关要求。

1.改进的实验装置（如图三）

2.实验仪器与药品

实验药品：白磷、红磷、石块。

实验仪器：注射器1个、气球1个、硬质玻璃管1根、铁架台1个、酒精灯1个、500mL烧杯1个、水槽1个、药匙1个、导管若干、玻璃管若干。

3.实验步骤及现象分析

①检验实验装置的气密性。

②按照上图依次装入药品。（白磷要用滤纸吸干表面的水）

③从硬质玻璃管外向三种物质的物质浇热水，观察现象。（只有白磷燃烧，证明燃烧时，即可证明：可燃物的温度需达到其自身的着火点。）

④将硬质玻璃管外的水擦去，用酒精灯对红磷和石块进行加热，观察现象。（红磷、石块都未燃烧，原因：白磷燃烧时，消耗装置中大部分的氧气。）

⑤用注射器向装置中通入空气或氧气，观察现象。（红磷开始燃烧，即可证明：燃烧需要可燃物与充足的氧气接触。）

⑥整个实验过程中石块始终未燃烧，即可证明：燃烧需要物质具有可燃性。

⑦待装置冷却后，用注射器向装置中注入水，充分反应后，将水倒入废液缸待进一步处理。

⑧整理实验仪器。

4.改进实验装置的优点

整个实验探究过程一气呵成，通过一个实验就能探究出物质燃烧的三个条件，并且全部实验现象明显，实验操作简单方便，能够很好的达到预期的实验目标。

同时，所选用实验药品分别为白磷、红磷、石块，整个实验过程均在密闭的实验装置中进行，