关于"阶梯蜡烛实验"的思考
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关于“阶梯蜡烛实验”的思考
作者：张素梅
来源：《中学生数理化·教与学》2015年第06期
化学是一门以实验为基础的自然科学. 戴安邦指出，化学实验教学是全面实施化学教育的一种有效形式，是化学学科素质教育的有效组成部分. 在化学实验教学中，教师应帮助学生更好地理解化学概念，夯实双基，培养学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力，促使学生形成科学的化学素养. 所以，在化学课堂教学中，教师往往以实验为载体，引导学生科学地探究物质的性质及其变化规律.
下面以“阶梯蜡烛实验”为探究对象，谈谈有关实验背后的几点思考.
二氧化碳是“身边的化学物质”中一大重点，其制取、性质、用途等相关知识的学习当然就是重中之重.“阶梯蜡烛实验”是体现“二氧化碳性质”的重要实验之一. 该实验是想通过阶梯蜡烛熄灭的先后顺序来证明二氧化碳气体的两个典型性质：一是不能燃烧，一般也不支持燃烧；二是密度比空气大. 教师课堂演示此实验的目的是想让学生从现象上感受此结论，让学生清楚分析出二氧化碳在烧杯中的位置，进而联想到二氧化碳气体也可以像液体一样从一个容器倒入另一容器中，进而更好地理解二氧化碳“密度比空气大”这一物理性质. 化学知识的实用性很强，因此实验就显得非常重要，但是有时由于实验条件或操作方法不同等因素的影响，实验现象可能会出现不同的结果. 在整个教学过程中，教师应引导学生学会认真分析和思考.
一、实践出真知，要实事求是
第一，蜡烛的选择. 实验要选择灯芯较细的蜡烛，棉芯不宜太粗，蜡烛不宜太长，控制在1～2cm 效果最佳.
第二，烧杯的选择. 烧杯的容积要适当. 过小，导入的二氧化碳很快充满整个烧杯，导致阶梯蜡烛几乎同时熄灭；过大，二氧化碳量不足，低处蜡烛熄灭后高处蜡烛仍继续燃烧. 实践证明，用250mL 烧杯效果较好.
第三，稀盐酸的浓度. 浓度不宜太稀或太浓. 浓度过小，导致反应速度慢，集满二氧化碳的时间太长；浓度过大，浓盐酸易挥发会使制得的二氧化碳因混有氯化氢气体而不纯，最终导致实验失败. 本人是用浓盐酸（溶质质量分数为37%）与水以体积比1∶4稀释而成，所得盐酸浓度经换算约为8.4%（指溶质质量分数），效果甚好.
第四，倒入二氧化碳的方法，这是最关键的一点. 蜡烛点燃时间不宜太长，一定不能让蜡烛在烧杯中烧太久. 如果蜡烛燃烧时间长了，烧杯内蜡烛燃烧放热较多，温度很高，导致二氧化碳受热膨胀逸出，倒不进去，实验必定失败；倾倒二氧化碳气体的速度要适中，速度过快，阶梯蜡烛熄灭的先后顺序不明显，看似同时熄灭；一定要从蜡烛燃烧火焰侧面倒（大约与正对