对燃烧条件演示实验的评析及创新设计资料教程.doc

PAGE 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、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”[1]做演示实验，有的设计了“学生实验活动”[2]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[4] 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7-5Ⅰ），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7-5Ⅱ），观察现象。 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是： （1）这些实验都是在敞开的环境中进行的，容易造成实验环境污染，从而影响师生的身体健康。 （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“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的大试管（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，