蜡烛燃烧产物二氧化碳非常规灭火原因的实验探究
蜡烛燃烧产物二氧化碳非常规灭火原因的实验探究
摘要将蜡烛燃烧产物的检验和二氧化碳非常规灭火实验探究集中在一个实验内完成,使实验操作更加简便、现象更加明显,同时对二氧化碳非常规灭火原因的假设和验证进行了巧妙的实验探究。最后,对化学实验教学提出了几点教学思考。
关键词蜡烛燃烧 产物检验 非常规灭火 实验探究 教学思考 二氧化碳
“对蜡烛及其燃烧的探究”是人教版《义务教育课程标准实验教科书:化学》(九年级上册)第一单元课题2“化学是一门以实验为基础的科学”中的一个实验
[1],它是学生接触到的第一个化学活动与探究实验,是中学化学的基础实验之一,对中学生整个初中化学学习乃至今后的化学学习都起到至关重要的作用。笔者认为,对于该实验进行拓展研究——蜡烛燃烧产物的检验和二氧化碳非常规灭火原因的实验探究,对提高中学化学实验教学水平以及培养学生的创新意识和动手能力都有着重要的意义。
二氧化碳常规灭火实验的现象是低处蜡烛火焰比高处蜡烛火焰先熄灭,其原理是二氧化碳的密度比空气的密度大,并沉降在容器底部,使得低处蜡烛火焰周围的二氧化碳浓度过高,进而导致蜡烛火焰的熄灭[2]。二氧化碳非常规灭火实验的现象则是高处蜡烛火焰比低处蜡烛火焰先熄灭,但是由于该现象的原理不易用实验验证,所以近年来对这方面的实验研究比较少[3]。另外,在一个相对封闭环境中,蜡烛燃烧产物二氧化碳的浓度大小的直观检验方法至今还没有文献报道过。
针对上述实验问题,笔者将蜡烛燃烧产物的检验和二氧化碳非常规灭火的实验探究集合在一个实验装置中完成。
1 蜡烛的主要成分
蜡烛主要由主燃剂和烛芯组成[4]。石蜡作为蜡烛的主燃剂,是将原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏,再经溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶[5]。它是几种高级烷烃的混合物,主要是正二十二烷(C 22H 46) 和正二十八烷(C 28H 58) ,含碳元素约85%,含氢元素约14%。蜡烛里还常常加入硬脂酸 (C 17H 35COOH) 以提高软度[6]。所以蜡烛的燃烧产物主要是水和二氧化碳。因此,通过蜡烛燃烧产物的检验即可推测出蜡烛的主要元素组成。
2 实验探究