酒精燃烧与临界浓度关系的实验研究结题报告

酒精燃烧与临界浓度关系的实验研究学校：学校：桐乡市凤鸣高级中学班级：高一十九组长：钟恺婷组员：屠钰莹，汪吕艳，姚一莹，姚燕，李晓丹，张婷，叶璐雪指导老师：冯小军、唐华时间：2011年9月——2012年4月【摘要】酒精作为一种新能源，开发前景不可估量，并且在化学实验中酒精灯的使用频率非常高。而酒精灯的浓度为95%，大量实验使得酒精消耗很大。因此，我们猜想，是不是一定只有浓度为95%的酒精才能燃烧呢？如果不是，那么临界浓度是多少呢？因此，我们对酒精浓度与燃烧的关系进行了实验研究。【关键词】酒精；浓度；新能源；临界一、调查研究的背景和意义药用酒精（乙醇）是医疗单位和家庭药箱的必备药品，是最常用的外用制剂之一。不同用途的酒精有不同的作用。95%的酒精用做燃料，医疗单位常需使用酒精灯、酒精炉，点燃后用于配制化验试剂或药品制剂的加热，也可用其火焰临时消毒小型医疗器械。70%-75%的酒精用于灭菌消毒，用于包括皮肤消毒、医疗器械消毒、碘酒的脱碘等。有人以为，酒精浓度越高，消毒效果越好，这是错误的。酒精消毒的作用是凝固细菌体内的蛋白质，从而杀死细菌。但95%的酒精能将细菌表面包膜的蛋白质迅速凝固，并形成一层保护膜，阻止酒精进入细菌体内，因而不能将细菌彻底杀死。如果酒精浓度低于70%，虽可进入细菌体内，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死。只有70%-75%的酒精即能顺利地进入到细菌体内，又能有效地将细菌体内的蛋白质凝固，因而可彻底杀死细菌。，用70%-75%的酒精消毒医疗器械应当用浸泡的方法，时间不得少于30分钟；浸泡消毒后应用无菌生理盐水冲洗，避免器械上的残余酒精刺激机体组织。因为酒精只能杀死细菌，不能杀死芽孢和病毒，所以，医疗注射或手术前的皮肤消毒常使用效果更好的碘酒。为了减少碘对皮肤的长期刺激，一般在用碘酒消毒后，用75%的酒精脱去碘。由于酒精具有一定的刺激性，75%的酒精可用于皮肤消毒，但不可用于黏膜和大创面的消毒。40%-50%的酒精用于预防褥疮，长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮，而且褥疮一旦形成很难愈合；其预防的方法就是要勤翻身、勤擦洗、勤按摩。按摩时，护理人员会将少40%-50%的酒精倒入手中，均匀地按摩患者受压部位，以达到促进局部血液循环，防止褥疮形成的目的。25%-50%的酒精用于物理退热，高烧患者除药物治疗外，最简易、有效、安全的降温方法就是用25%-50%酒精擦浴的物理降温方法。用酒精擦洗患者皮肤时，不仅可刺激高烧患者的皮肤血管扩张，增加皮肤的散热能力；还由于其具有挥发性，可吸收并带走大量的热量，使体温下降、症状缓解。特此，我们在此号召大家尽量减小酒精浓度使用，深刻认识酒精的作用，让我们共同为美好的明天做点什么。二、研究的过程和方法我们课题组通过上网调查，亲自实验，实验对比自2012年2月份以来，在冯小军老师的具体指导下，我们成立了研究性学习小组，对该课题进行了专题调查研究。下面就调查的基本情况报告如下：1．交流与讨论首先，研究我们研究小组讨论了关于酒精燃烧与临界浓度关系的实验研究，并且确定了如何进行实验的方案和步骤，经过反复思考决定先上网查找相关信息再进行实验，此次交流讨论使后面的工作更加有条理，更加清晰方便。2．查阅资料为了能更好地了解，我们研究小组还查阅了相关资料，功夫不负有心人，我们顺利地查到了些关于酒精的类型，以及作用等等的宝贵资料，使我们进一步了解了酒精，为接下来的实验对比做了充分的准备与参考。3．访问老师为了获得更多的详细情况，研究小组访问了老师，把我们之前所做的准备工作汇报给老师，获得许多更好的建议。比如：在进行研究的同时，加上摄影会更真实。并且我们交流与讨论了关于如何进行实验的问题，考虑了多种因素，虚心听取了老师的建议，改进了实验的方案，并制定了新的较合理的实验方案。4、实验研究（1）实验器材准备：95%酒精，蒸馏水，烧杯（10ml/20ml），量筒（10ml/20ml），胶头滴管，火柴，玻璃棒，坩埚，铁架台（2）实验过程及数据结论第一步：烧杯中与水混合，并搅拌均匀。第二步：用火柴试引燃烧烧杯内混合均匀后的酒精，并记录实验现象。第三步：利用二用量筒量取一定量95%的酒精并倒入烧杯中。第四步：用另一只量筒量取一定量的蒸馏水，倒入装有酒精的分法，缩小范围，再次或多次试验。第五步：分析数据，得出实验结论。补充：体积比=V酒*酒精浓度/V水表一：初步确定酒精燃烧临界点95%酒精ml蒸馏水ml体积比实验现象10ml1ml1:10点燃立即燃烧且火苗旺盛9ml1ml1:9点燃立即燃烧且火苗旺盛8ml1ml1:8点燃立即燃烧但火焰颜色变淡7ml1ml1:7点燃立即燃烧火焰颜色较之上变淡6ml1ml1:6点燃立即燃烧火苗颜色较之上次更淡5ml1ml1:5点燃立即燃烧火苗颜色变得更淡4ml1ml1:4火焰几乎变为透明，无法分辨3ml1ml1:3火焰基本看不到且火苗变短2ml1ml1:2燃烧且火苗颜色变蓝，火苗变短2ml2ml1:1燃烧时伴有“嘶嘶”声，点一下即灭2ml4ml2:1无法点着表二：由实验得出在蒸馏水为1ml，酒精为2ml，体积比为1:2时实验较难正常进行，故再进行一组对比试验即：95%酒精ml蒸馏水ml体积比实验现象4ml2ml1:2有火焰生成，不明显，火焰颜色十分淡补充：体积比=V酒*酒精浓度/V水表三：故继续用二分法缩小范围于体积比1：2、2：1之间细分进行实验95%酒精蒸馏水ml体积比实验现象4ml5ml2.5:2有“嘶嘶”声，一下即灭4ml6ml3:2无法点着4ml7ml3.5:2无法点着表四：由实验继续得出实验于体积比2.5：2、3：2之间可得出结论，即得以下实验：95%酒精蒸馏水ml体积比实验现象4ml5.5ml2.75:2瞬间点着三、调查结果与分析1．实验结果经过多次的实验，改变酒精以及水的比例，我们发现当酒精与水的体积比2.5：2、3：2之间时，即酒精为5.5ml到6ml，水为4ml左右之时。酒精恰好可以点燃，且火苗正常燃烧。实验中我们发现在蒸馏水为1ml，酒精为2ml，体积比为1:2时实验较难正常进行，故再进行一组对比试验，接着又发现酒精以及水的体积比在1:2时，实验现象为：有火焰生成，不明显，火焰颜色十分淡。继而又得出用二分法缩小范围于体积比1：2、2：1之间细分进行实验。由此，我们进一步缩小了酒精浓度的范围离实验的结果又近了一步。当然，我们在实验过程中也遇到了一些问题，使得实验一度陷入困境，后我们得到了指导老师的帮助，学会运用二分法来进一步缩小范围，使得实验得以继续进行。2．结果分析结合实验结果与网上调查，我们发现：酒精燃烧的临界浓度可以在于体积比2.5：2、3：2之间。降低酒精燃烧的浓度可以保护酒精资源。不同体积比的酒精浓度以及水的构成会影响到酒精燃烧的程度。过高的浓度会造成酒精不必要的浪费，而过低的浓度同样会使得酒精无法燃烧，造成使用过程中的不便。恰恰只有临界浓度满足我们此次实验所需探究的结果。3.浓度测试此次实验，我们在指导老师的协助下，通过改变酒精以及蒸馏水之间的体积比来实现，我们运用量筒等实验仪器，配置不同浓度的酒精浓度来得到不同的实验现象，经测定，得到了我们本次实验所希望得到的数据，虽然此次实验所得数据不能精准的反映出酒精浓度与其燃烧的关系，但此次实验让我们得以粗略的到酒精燃烧与临界浓度关系。4.实验收获经过几个月来的讨论研究发现，我们研究小组学习了许多，体会了许多，也感悟了许多。尝试了许多从未做过的事，比如：亲自进行实验研究近距离接触实验用品，稀释浓度为