论文部分内容阅读
〔关键词〕 化学教学;实验;铁;铝;空气;燃烧;研究
〔中图分类号〕 G633.8 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)13—0093—01
“活泼金属铁和铝在氧气中的燃烧实验”是中学化学教材中重要的演示实验,也是近年来许多化学教师改进的重点实验之一。现行几种化学教材中,都涉及到“铁丝、铝片在氧气中燃烧”实验,若将教材中的演示方法运用到课堂教学中时,往往成功率较低。一般认为其原因主要有以下几点:铁丝粗细,铝片薄厚难以确定;铁丝、铝片表面有氧化膜;在酒精灯上并没有点燃,即没有达到燃点;与氧气接触面积小或氧气浓度低。那么,究竟是不是这些原因导致了实验失败呢?针对这些问题,我从以下几方面进行了探究:(1)将铁丝、铝片表面氧化物除去,或使用不纯的铁、铝做实验。(2)使用引燃之物,增加金属燃烧时的温度。(3)补充氧气,在燃烧时流动注入。(4)扩大金属与氧气的接触面积,使用铁粉、铝粉替代铁丝或铝片进行燃烧实验。这些改进方法取得了良好的演示和教学效果,其中使用铁粉、铝粉进行燃烧实验的效果尤为明显。但教师在实验前须将铁粉沾在胶布或铝粉沾在滤纸条上,晾干后剪成条状以备实验时用。
根据已提到的“焰色反应”实验方法,使用铁粉、铝粉替代铁丝或铝片在空气中进行燃烧实验,取得了良好的效果。改进后的实验方法符合绿色化学实验思想:在空气中燃烧,减少了制取氧气的实验环节,实验者可以在任何场合下进行演示实验;实验具有科学性和重复性,实验方法简单、操作性强、现象明显。该实验方法在激发学生的实验兴趣、培养创新思维方面具有重要意义。
1.实验原理
3Fe+2O2 Fe3O4 4Al+3O2 2Al2O3
2.实验材料
铁粉(化学纯)、铝粉(化学纯)、酒精、氧气,脱脂棉、表面皿、胶头滴管、酒精灯、玻璃棒、集气瓶、毛玻片、药匙。
3.实验方法
将脱脂棉撕成小片,在洁净的玻璃棒一端缠成球状。用药匙在表面皿上均匀地撒上一层铁粉,备用。在玻璃棒缠有脱脂棉处滴3~4滴酒精,然后轻轻地转动玻璃棒,使之均匀黏附表面皿上的铁粉。在酒精灯上点燃,立即出现火星四射的现象。移出酒精灯,火星依然持续四射。实验现象如图1所示。采用同样的方法进行“铝粉在空气中的燃烧实验”,实验现象如图2示。
4.结果与建议
铁粉在空气中的燃烧现象十分明显,可以出现教材中铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射的现象。铝粉在空气中燃烧的现象虽然没有铁粉的“壮观”,但足以观察其燃烧现象。若要得到更明显的现象,可将黏附铝粉的玻璃棒(缠脱脂棉)引燃后伸进盛有氧气的集气瓶中,铝粉会发生剧烈的燃烧,发出明亮耀眼的白光,并生成白烟,实验现象如图3示。在演示实验和学生分组实验中应注意以下几点:
(1)将滴有酒精的脱脂棉点燃,呈淡蓝色火焰,对实验现象无干扰。酒精起助燃作用。
(2)实验时应将酒精灯、燃烧的玻璃棒(缠脱脂棉)置于石棉网上,以免操作不慎损坏实验台面。
(3)脱脂棉球状的大小、酒精滴加的量、金属粉末黏附的多少对实验现象有显著的影响,剧烈、壮观的实验现象只适于教师演示。学生分组实验中指导教师应控制药品用量。
?笙 编辑:张 昀
〔中图分类号〕 G633.8 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)13—0093—01
“活泼金属铁和铝在氧气中的燃烧实验”是中学化学教材中重要的演示实验,也是近年来许多化学教师改进的重点实验之一。现行几种化学教材中,都涉及到“铁丝、铝片在氧气中燃烧”实验,若将教材中的演示方法运用到课堂教学中时,往往成功率较低。一般认为其原因主要有以下几点:铁丝粗细,铝片薄厚难以确定;铁丝、铝片表面有氧化膜;在酒精灯上并没有点燃,即没有达到燃点;与氧气接触面积小或氧气浓度低。那么,究竟是不是这些原因导致了实验失败呢?针对这些问题,我从以下几方面进行了探究:(1)将铁丝、铝片表面氧化物除去,或使用不纯的铁、铝做实验。(2)使用引燃之物,增加金属燃烧时的温度。(3)补充氧气,在燃烧时流动注入。(4)扩大金属与氧气的接触面积,使用铁粉、铝粉替代铁丝或铝片进行燃烧实验。这些改进方法取得了良好的演示和教学效果,其中使用铁粉、铝粉进行燃烧实验的效果尤为明显。但教师在实验前须将铁粉沾在胶布或铝粉沾在滤纸条上,晾干后剪成条状以备实验时用。
根据已提到的“焰色反应”实验方法,使用铁粉、铝粉替代铁丝或铝片在空气中进行燃烧实验,取得了良好的效果。改进后的实验方法符合绿色化学实验思想:在空气中燃烧,减少了制取氧气的实验环节,实验者可以在任何场合下进行演示实验;实验具有科学性和重复性,实验方法简单、操作性强、现象明显。该实验方法在激发学生的实验兴趣、培养创新思维方面具有重要意义。
1.实验原理
3Fe+2O2 Fe3O4 4Al+3O2 2Al2O3
2.实验材料
铁粉(化学纯)、铝粉(化学纯)、酒精、氧气,脱脂棉、表面皿、胶头滴管、酒精灯、玻璃棒、集气瓶、毛玻片、药匙。
3.实验方法
将脱脂棉撕成小片,在洁净的玻璃棒一端缠成球状。用药匙在表面皿上均匀地撒上一层铁粉,备用。在玻璃棒缠有脱脂棉处滴3~4滴酒精,然后轻轻地转动玻璃棒,使之均匀黏附表面皿上的铁粉。在酒精灯上点燃,立即出现火星四射的现象。移出酒精灯,火星依然持续四射。实验现象如图1所示。采用同样的方法进行“铝粉在空气中的燃烧实验”,实验现象如图2示。
4.结果与建议
铁粉在空气中的燃烧现象十分明显,可以出现教材中铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射的现象。铝粉在空气中燃烧的现象虽然没有铁粉的“壮观”,但足以观察其燃烧现象。若要得到更明显的现象,可将黏附铝粉的玻璃棒(缠脱脂棉)引燃后伸进盛有氧气的集气瓶中,铝粉会发生剧烈的燃烧,发出明亮耀眼的白光,并生成白烟,实验现象如图3示。在演示实验和学生分组实验中应注意以下几点:
(1)将滴有酒精的脱脂棉点燃,呈淡蓝色火焰,对实验现象无干扰。酒精起助燃作用。
(2)实验时应将酒精灯、燃烧的玻璃棒(缠脱脂棉)置于石棉网上,以免操作不慎损坏实验台面。
(3)脱脂棉球状的大小、酒精滴加的量、金属粉末黏附的多少对实验现象有显著的影响,剧烈、壮观的实验现象只适于教师演示。学生分组实验中指导教师应控制药品用量。
?笙 编辑:张 昀