二氧化碳性质实验的改进

二氧化碳性质实验的改进

江苏徐州师范大学化学系王锦化老师对CO2性质实验进行了改进,把原来的两支蜡烛改成由10支自下而上梯度升高的串式蜡烛灯,见图4所示。实验前分别在10个灯碗里放入细棉线作灯芯,并滴入蜡烛液,而后操作。实验时随着二氧化碳的倾入,美丽明亮的灯焰由下而上地一个个熄灭。这不但可以进一步地加深学生对二氧化碳上述化学性质的认识,而且也非常生动地给学生一个直观的二氧化碳“液面”上升的位置显示和类似于液体的动感视觉。

蜡烛灯的制作:取5块18mm×50mm铜皮(或铝、铁皮),如图4,尺寸剪折并冲两个φ12mm的圆形凹槽,用铁丝将其如图4所示拧紧后折两个挂钩即成。

说明:①蜡烛灯的每层灯碗以十字交叉形固定为好。②每个灯碗中蜡烛液不可滴入过满,以防整串灯的各处都着火而不利于二氧化碳的倾倒。③应选大容量集气瓶。④可在烧杯中竖立一块隔热玻璃板,以利于二氧化碳的倾倒。

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图4

1实验前的准备工作

取硬质玻管或无底的坏试管一支(玻管的长度略大于烧杯高度),大的滤纸一张在中间挖一个玻管口径大小的孔,套在上述硬质玻管或坏试管的一端,粘牢,做成一只上部由纸组成、下端由玻管组成的漏斗,把白铁片弯成三个阶梯。

2实验装置如图5

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图5

3实验过程

点燃三支蜡烛,分别放在白铁皮架的三个阶梯上,把白铁皮架放入大烧杯中,然后再把特制的漏斗放入烧杯,向漏斗里倾倒二氧化碳,观察蜡烛先后熄灭的现象。

4实验时的注意点

(1)纸漏斗下端管口应靠着杯壁放下,末端试管口接近杯底,随着二氧化碳的倒入,将漏斗慢慢向上提起。

(2)铁皮架上最上层的蜡烛火焰高度略低于烧杯口的高度。

5改进后的实验的优点

(1)实验成功率高。沿着纸漏斗倾倒二氧化碳,一则可以防止因操之过急使高位烛火先熄灭或两支烛火同时熄灭的现象产生;二则有利于培养学生的形象思维。学生仿佛可以看到无色的二氧化碳从集气瓶里缓缓倾倒出,由于CO2密度比空气大,慢慢把烧杯中的空气排出去,二氧化碳像液体一样在烧杯中慢慢满起来,又因不能支持燃烧而使烛火由下至上依次熄灭。

(2)有利于创设实验的新情景,引导学生进行实验探索。教师可再次实验,使铁皮架上最上层的蜡烛火焰高于烧杯边缘,再倾倒二氧化碳,请学生观察并思考:为什么下层和中层阶梯上的两支蜡烛火焰依次熄灭,而上层的蜡烛火焰不熄灭呢?这样用实验对比的方法巩固了氧气和二氧化碳的性质。