实验探究细铁丝在氧气中的燃烧

实验探究细铁丝在氧气中的燃烧 细铁丝在氧气中燃烧的实验，是学习氧气化学性质时的一个重要的 实验，是很有代性的一个实验，该实验的教学让学生认识这样几个问题:(1)某些在空气中不能燃烧的物质可以在氧气中燃烧;(2)某些物质燃烧的点燃方法比较特殊;(3)有些物质燃烧时没有火焰出现;(4)由于燃烧放出热量大，生成物是高温的物质会下落到瓶底，所以实验前需要在瓶底放一些水或细沙，防止瓶底炸裂。 该实验一般是需要把铁丝绕成螺旋状，并在下端系一根火柴，让火柴先燃烧给铁丝加热，使铁丝达到着火点。关于铁丝绕成螺旋状的原因，很多资料都说是为了增大铁丝与氧气的接触面积，也有说是为了使铁丝变短，便于加热达到着火点。这两种解释的道理毫不相关，是不是都正确呢, 为了验证这两种解释，我利用实验进行了探究。要验证的问题有两个:一是绕成螺旋状是不是使铁丝燃烧的必要条件;二是铁丝燃烧前是否需要把它全部或大部分加热。为此，我设计的实验及准备的材料是: 1.铁丝是从石棉网上拆下来的，经过砂纸打磨，铁丝长度约12 cm，直径约近0.4 mm。 2.集气瓶容积约162 mL，集气后剩余水约15,17 mL，所以瓶中所盛氧气约145 mL，理论上足够铁丝燃烧。 3.氧气为加热高锰酸钾制取，并用排水法收集氧气。 4.下表中的五个实验中的每个实验重复做四次。 铁丝处理及点燃方法如下表的五种: 五个实验的现象分别为: (1)铁丝在集气瓶中剧烈燃烧，火星四射，一根铁丝燃烧有时不能持续地出现火星，燃烧到后半部分时，有时不出现火星四射现象，铁丝下端有个红白色小球越来越大，铁丝变短。有的铁丝不能全部燃烧，剩余一段铁丝，下端形成一个直径约2,3 mm的小球。绕在火柴梗上的部分铁丝有的不能燃烧，直接落到瓶底。铁丝燃烧时间一般持续8,10秒。 (2)与(5)铁丝不能燃烧，铁丝红热状态很快消失。 (3)与(4)铁丝能够燃烧，燃烧现象与实验(1)基本相同，区别是铁丝是从前端开始燃烧的，前端没有剩余。 实验与结论: 1.实验(2)与(5)的现象，铁丝用酒精灯火焰加热离火后会立刻降温，达不到着火点。用火柴点燃是铁丝燃烧的必要条件，因为能保持铁丝持续的红热。 2.实验(1)(3)(4)的燃烧现象基本相同，说明绕成螺旋状不是燃烧的必要条件，绕成螺旋状也并没有使铁丝燃烧时更剧烈。绕成螺旋状只是使铁丝相对变短，便于伸入集气瓶内。直的细铁丝在实验中会颤动，不利于点燃和伸入集气瓶中，影响实验操作。火柴的火焰给铁丝加热的长度也不能明显地影响燃烧的现象，铁丝加热到红热部分更长的，燃烧没有更快，红热部分也没有同时燃烧，燃烧还是从一端开始进行的。铁丝多数不能完全燃烧，会剩下一小段，可能是因为集气瓶容积相对较小，氧气含量不足或不能保持足够的质量分数。 此实验使我更深入地理解到铁丝燃烧的有关知识，对物质燃烧条件有了更清楚的认识。此实验中可能还有一些值得探讨和研究的地方，希望我的研究能起到抛砖引玉的作用。 吉林省长春市第一五二中学) (作者单位 编辑 谢尾合