对蜡烛及其燃烧的探究的:对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后的三个阶段进行细致的观察,学会完整地观察物质的变化过程及其现象。
蜡烛燃烧实验探究:
1. 实验活动:
实验探究步骤 |
观察物质的性质、变化及现象 |
结论解释及文字表达式 |
观察蜡烛的制作材料 |
烛心棉线,外部石蜡 |
石蜡制成 |
点燃前 |
观察蜡烛的颜色、状态、形状 |
乳白色,固态,圆柱状 |
乳白色,固态 |
用小刀切下一块石蜡,投入水中 |
很容易切开,浮在水面上,难溶于水 |
密度比水小,较软,难溶于水 |
点燃蜡烛 |
用火柴点燃蜡烛,观察蜡烛火焰 |
火焰分为三层,外层最明亮,内层最暗 |
火焰分为三层,外层最明亮,内层最暗 |
将一根火柴迅速平放在火焰中,1s后取出 |
外层最先炭化,内层最后炭化(甚至不炭化) |
外层温度最高 内层温度最低 |
用一干而冷的烧杯罩在火焰上,片刻取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水,振荡 |
烧杯内壁有水雾,澄清石灰水变浑浊 |
蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳:蜡烛+氧气水+二氧化碳 |
熄灭蜡烛 |
将蜡烛熄灭,观察 |
有白烟 |
蜡烛燃烧时先由固态转变为液态,再汽化,而后燃烧 |
用火柴迅速点燃刚熄灭时的白烟 |
白眼燃烧 |
白烟是石蜡的固体小颗粒 |
2.
结论:综上所述,蜡烛能在空气中燃烧,发出黄白色火焰,放出热量,生成水并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体——二氧化碳。
用来吸收蜡烛燃烧生成物的装置:
用燃烧蜡烛的方法验证质量守恒定律,为了保证正确的现象和结论,应如何设计实验装置?
蜡烛燃烧生成物为二氧化碳和水(气)。碱石灰能有效地吸收这两种物质。这种吸收装置的制作方法如下:
(1)截取一段长度为10cm,直径约为25mm的玻璃管(可用破了底的大试管截取)。
(2)装入金属网栅。从破旧石棉网上剪一块直径略大于玻璃管内径的圆网,从玻璃管的一端轻轻推入,使圆网撑住在离管口约2cm处作为放置碱石灰的网栅 (如网栅容易滑下,可以用回形针改制成一个带有弹性的圆环,弹紧在玻璃管的内壁作为挡圈,使网栅不致滑下).装置如图I所示。
(3)加入碱石灰,制成吸收器。碱石灰要选较大的颗粒,使间隙较大,保证气体流通。碱石灰层厚约4— 5cm。
(4)将吸收器固定在天平左盘蜡烛的正上方(如图 Ⅱ),即可进行实验。
(5)这一实验成败关键在于蜡烛是否正常燃烧,生成的气体是否顺利通过吸收器。所以,蜡烛火焰的大小、吸收器离火焰的距离都要事先试验好。如果实验正常,3min后即有明显现象。天平最好选用感量为 0.02g的物理天平。
空气中氧气含量的测定实验是初中化学的一个重要实验,同时也是历年各地中考命题的热点。近年来在课本实验的基础上进行拓展、创新,旨在考查同学们的实验探究能力及创新思维能力已成为中考命题的趋势。
空气中氧气含量的测定实验:
原理 |
利用红磷在空气中燃烧,将瓶内氧气消耗掉,生成五氧化二磷固体,使空气内压强减少,在大气压作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。4P + 5O22P2O5
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装置 |
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步骤 |
①连接装置,检查装置气密性 ②把集气瓶的容积分成5等份,做好记号。 ③用止水夹夹紧胶管。 ④在燃烧匙内放入过量的红磷。 ⑤点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧 ⑥待红磷熄灭并冷却后,打开止水阀 |
现象 |
①集气瓶中有大量的白烟生成,并放出热量 ②打开止水夹,烧杯中的水倒流到集气瓶中,并上升到约1/5处 |
结论 |
空气中氧气的体积分数约为1/5。 |
实验中的注意事项:1.测定空气中氧气的体积分数时,所用物质应满足的条件:
①此物质能够在空气中中燃烧,不能用铁丝代替,铁丝在空气中不能燃烧
②此物质在空气中燃烧的时只能消耗氧气,不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷,因为镁不仅与空气中的氧气反应,还和二氧化碳反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体,而不能生成气体,一般不用木炭,硫代替红磷。
2.实验失败与成功的原因:
①装置不漏气是本实验成功的关键,所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好,外界空气会进入容器,使测定结果低于1/5。
②实验中红磷要过量,以消耗容器内全部氧气,否则会使测定结果低于1/5.
③实验完毕,待容器冷却至室温后,再打开止水夹,观察进水的体积,避免因温度高,气体膨胀,使测定结果低于1/5.
空气中氧气含量测定实验的改进:
1.
测定原理:(1)红磷(白磷)在密闭的容器中燃烧,消耗氧气,生成白色固体五氧化二磷。密闭容器内压强减小,大气压将水压入容器,通过测定容器中的水的量测定氧气在空气中的含量。
(2)利用金属与氧气反应,消耗密闭容器中的氧气使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,推动刻度器上的活塞移动,测出氧气体积。
2.
装置3.
实验现象
(1)红磷(白磷)燃烧,产生大量白烟
(2)a中睡眠上升约占钟罩内空气体积的1/5
b中进入集气瓶中水的体积约占集气瓶液面以上容积的1/5
c中活塞移动到4处
d中U形管左侧液面上升至刻度1处
e中试管中液面上升至刻度1处
f中右侧的活塞会左移
4.
结论空气中氧气体积约占空气总体积的1/5
5.
注意事项(1)实验中红磷要过量,以消耗容器内全部氧气,否则会使测定结果低于1/5.
(2)装置不漏气是本实验成功的关键,所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好,外界空气会进入容器,使测定结果低于1/5。
(3)不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷(白磷)。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气,导致测得的体积不准确,而细铁丝在空气中难以燃烧,氧气体积几乎不变,因此密闭空气内水面不上升。
(4)导气管要夹紧,燃烧匙放入集气瓶时要迅速,防止空气受热膨胀,从导气管或集气瓶逸出,导致进入水的体积增多,使实验结果偏高。
验证质量守恒定律:
通过研究体系体积的变化对探究质量守恒定律的影响,增强学生对质量守恒定律的理解,从而养成实事求是、勇于探索的科学态度。
质量守值定律的实验探究:
(1)
实验装置
①无气态物质参加或生成的反应可在敞口装置中进行,如Fe+CuSO
4==FeSO
4+Cu
②有气态物质参加或生成的反应,应在密闭容器中进行,如白磷燃烧,NaOH与CO
2反应,Zn与稀硫酸反应等。
③为确保实验成功,有时在装置上系一个气球来保证装置的密闭。如白磷燃烧实验,但也要考虑气球最终不能恢复原状,则装置在空气中受到的浮力会改变,装置对天平托盘的压力会改变,影响对质量守恒定律的探究。
(2)实验方案及结论
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方案一 |
方案二 |
实验现象 |
白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,天平平衡 |
铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,天平平衡 |
反应前总质量 |
m1 |
m1 |
反应后总质量 |
m2 |
m2 |
反应前后总质量的关系 |
m1=m2 |
m1=m2 |
分析 |
磷+氧气五氧化二磷 容器密闭,物质没有进入或散失 |
铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁 反应无气体参加,无气体生成,没有物质从烧杯中散失 |
结论 |
分析比较两个方案的实验结果,可以发现反应前后物质的质量总和不变 |