铁丝燃烧实验的改进
秦皇岛市第七中学李兵
一、实验仪器：青霉素小药瓶略粗铁丝细铁丝火柴酒精灯
二、实验药品：氯酸钾二氧化锰
三、实验步骤：
1、将青霉素的小药瓶洗净,晾干。
用一根长的略粗的铁丝捆住瓶颈，留出长约30厘米左右作手柄。
2、将氯酸钾和二氧化锰以4：1或3：1的比例混匀，用药匙将混合物装入小瓶中，盖满小瓶底部即可（约2克），手持铁丝手柄用酒精灯加热，片刻会听到分解时的响声。
3、在一节绕成螺旋状的细铁丝的一端拴上一段火柴梗，用坩埚钳夹住铁丝另一端，点燃火柴使其留有余烬，将铁丝伸到瓶口，看到剧烈燃烧，火星四射的现象。
四：改进优点：
1、用药量小，可以减少废弃物的排放，减少对环境的污染。
2、小药瓶耐加热，即使溅上熔融物且不易炸裂
3、火星四射的现象在瓶口溅出，现象明显。
4、可观察到瓶底红色的熔融物，了解生成物的温度很高，帮助理解集气瓶底放
水或细砂的作用
5、激发学生寻找生活中的代用品设计实验的思路灵感，学生可以在家中完成实
验。
铁丝在氧气中燃烧的研究摘要“铁丝在氧气中燃烧”的实验,以小木炭块为铁丝引燃物较好。
当铁丝直径为 0.20 mm 时,最好3根拧在一起燃烧,当铁丝直径小于0.20 mm时,还要增加根数;用直径为0.38 mm的废石棉网铁丝1根、直径为0.23 mm的自行车闸钢丝1根或2根(拧在一起)、直径为0.50 mm的炮线1根为燃烧对象时,效果都好,尤其钢丝燃烧时的火星四射更美观。
关键词铁丝燃烧引燃物铁丝直径燃烧条件氧气“铁丝在氧气中燃烧”是初中化学教科书中证明氧气化学性质的一个学生实验(或演示实验,或学生活动与探究实验)。
该实验与“木炭在氧气中燃烧”、“硫在氧气中燃烧”及“蜡烛在氧气中燃烧”实验相比,有些化学教师觉得在操作上有困难,实验成功率较低。
为此,一些化学教师对该实验进行了改进,如“用酒精引燃铁丝”[1]、“用直径小于0.18 mm的细铁丝在酒精灯火焰上加热后直接伸入集气瓶”[2]等。
这些改进仅是单纯从一个角度考虑,且优势不太明显。
为了明确做好该实验的条件,笔者做了较系统、详细的研究。
1 实验过程1.1 直径不同的铁丝(钢丝)在纯氧气中燃烧第1步:选取容积为320 mL的集气瓶10个,用排水法集满氧气。
第2步:分别用火柴棒、绿豆大小的木炭块作为铁丝(钢丝)的引燃物;以相同直径的铁丝(钢丝)不同根数做燃烧对象进行实验;以不同直径的铁丝(钢丝)为燃烧对象进行实验,实验情况见表1。
表1 直径不同的铁丝(钢丝)在纯氧气中的燃烧情况铁丝直径及其来源燃烧对象铁丝燃烧情况说明铁丝燃烧部分照片0.20 mm废石棉网或铁纱窗的铁丝1根铁丝燃烧成功率高,但燃烧不太剧烈,火星四射的效果明显。
缺点:一是铁丝在燃烧过程中容易断掉,熔断率约50%。
二是铁丝太细,当坩埚钳夹住燃烧的铁丝插入集气瓶中时容易发生摆动,铁丝燃烧端在集气瓶中的位置不太好控制。
燃烧时间约2~5秒。
2根铁丝拧在一起燃烧成功率高,比1根铁丝燃烧均匀和剧烈,火星四射的效果明显,火星强度比1根铁丝大。
铁丝在氧气中燃烧实验失败的原因及改进方法燃烧是一种化学反应过程，需要燃料、氧气和点火源三个条件。
正常情况下，铁丝在氧气中确实可以发生燃烧反应，生成铁的氧化物，释放出大量的能量和光。
然而，在一些情况下，铁丝在氧气中的燃烧实验可能失败。
本文将探讨这种实验失败的原因及改进方法。
实验失败的原因可以有多种可能，下面列举了几种常见的情况。
1.铁丝表面受到氧化物覆盖：铁丝常常会在空气中形成一层氧化铁，表面变得暗淡，这使得铁丝难以进行燃烧。
若铁丝表面已经形成了一层氧化物，那么它将不能和氧气反应生成更多的氧化物。
2.氧气不纯：若实验中使用的氧气不纯，其中含有其他气体或杂质，那么燃烧反应的进行可能会受到干扰。
例如，如果氧气中含有水蒸气，那么在燃烧过程中，铁丝可能会与水蒸气反应，产生一些与燃烧关系不大的气体，或者产生其他杂质。
3.点火源不足：燃烧需要有一个足够强的点火源才能开始。
一些情况下，点火源可能不足以点燃铁丝，尤其是当铁丝表面有氧化物覆盖时，会造成点火困难。
针对这些问题，我们可以采取一些改进措施来提高实验的成功率。
1.清洁铁丝表面：在进行实验之前，我们应该仔细清洁铁丝表面，以去除表面的氧化物层。
最常见的方法是使用一定比例的酸性溶液或化学物质，如浓硫酸或氢氯酸溶液，来清除氧化物。
清洁后，用足够的纯净水冲洗干净。
这样可以确保铁丝表面处于最佳燃烧状态。
2.使用纯净的氧气：确保实验中使用的氧气纯净，没有杂质。
可以通过深度冷冻和蒸馏等方法来获得纯净的氧气。
纯净的氧气可以提高燃烧反应的效率和成功率。
3.提供足够强的点火源：选择合适的点火源，确保能够点燃铁丝。
常见的点火源包括明火、热丝、喷灯等。
此外，还可以使用火柴、打火机等常见点火工具，确保点火源的强度足以点燃铁丝。
4.调整实验条件：根据实验对象和状况的不同，调整实验条件可能会改善实验结果。
例如，可以更改铁丝的形态、长度或直径，调整氧气和铁丝的比例，以及调整点火源的位置和强度等。
铁丝在氧气中燃烧的实验改进”案例如图是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置。
实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是：铁丝剧烈燃烧，；该反应的化学方程式为。
改进后的实验装置具有的优点是（填序号）。
氧气无需提前制备和收集，操作更方便；塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全；装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化。
用量筒和锥形瓶测定空气中氧气的含量一、改进后测定空气中氧气含量实验装置──量筒锥形瓶装置（如图）二、测定装置改进后的特点1、改进的实验装置原理与教材原理相同，有区别的是，消耗氧气所占空间所填充的水，可用差值法准确读出。
2、改进后的装置气密性可检查（检查方法同课本检查试管气密性相同。
）3、改进后的装置红磷用量，虽然仍过量，但与前比较仍属于微型实验用量，解决了红磷浪费问题，燃烧匙内红磷可以多次利用，节约实验药品适用农村实验教学。
4、改进后的装置不用给装置上画等分线，减少了测量的误差。
5、装置所用材料取材容易，普通实验室就有；原理易懂，结构简单，可操作性强。
6、实验现象明显，测量误差小，数据可信度强，易于学生掌握科学研究的方法。
7、使用改进后的装置教学，变演示实验为学生参与的师生互动的探究实验，提高了学生学习兴趣。
8、改进后的实验装置，两直角玻璃导管高度一样，且内部充满水，解决了液面高度差形成的进水惯性误差。
三、测定空气中氧气含量改进装置的相关技术资料1、教具名称：测定空气中氧气含量装置──量筒锥形瓶装置2、教具图片：（如上图）3、教具用途：准确测定氧气在空气中的体积份数4、制作材料：250ml锥形瓶瓶1只、8号橡胶塞１个、100ml的量筒1个、长32cm 直角玻璃弯管2个（直角在距一端6．5cm处）、长27．5cm的乳胶管１段、止水夹１个、燃烧匙１个、记号笔１支5、制作方法:(1)、在乳胶管的距两个端管口２cm处，各用记号笔画一圈，乳胶管对折中央处画线一圈，并把两个直角玻璃弯管与乳胶管连接重叠部分至2cm处。
