母子火焰
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“母子火焰”实验的拓展探究
江苏省兴化楚水实验学校陈金健
蜡烛通常是由石蜡和棉线制成,蜡烛在氧气里完全燃烧生成二氧化碳和水。
石蜡受热能熔化、汽化(产生石蜡蒸气),发生状态变化。
从蜡烛焰芯引出的气体,除石蜡蒸气外,还有石蜡在高温下产生的各种产物。
石蜡是混合物,石蜡蒸气也是混合物。
1860年,英国化学家法拉第在为少年儿童所作的化学讲座中做了一个有趣的“母子火焰”实验。
该实验里子火焰的可燃物是主要是石蜡蒸气。
蜡烛能产生母子火焰这一现象是由组成蜡烛的物质的重要物理性质决定的,因为石蜡沸点较低,受热易气化为蒸气。
在课堂教学中,为了确保实验成功,必须注意以下三点:
①导气管不宜太长,以10厘米为最佳。
如果导气管太长,石蜡蒸气冷凝,不能从导管末端导出。
②导气管选用直径6毫米的玻璃导管为宜,管径不能太小。
如果导管管径太小,石蜡蒸气容易凝固在导管内壁上,很难从从导管末端导出。
③导气管的起端必须插在蜡烛母火焰的中心部位,因为母火焰中心部分未与氧气接触燃烧,仍为石蜡蒸气。
【拓展例题】化学兴趣小组的三位同学在对蜡烛及其燃烧的探究过程中,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃。
【提出问题】导管里一定有可燃性气体,气体成分可能会是什么呢?
【猜想】
贝贝认为:可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳;
芳芳认为:可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气;
婷婷认为:可能以上两种情况都有。
【实验方案】
换一根较长的导管,并用冷的湿毛巾包住导管,然后在导管另一端做点火实验。
【现象与结论】
如果观察到现象,则贝贝的猜想正确;
如果观察到现象,则芳芳的猜想正确;
如果观察到现象,则婷婷的猜想正确。
评析:换一根较长的导管,并用冷的湿毛巾包住导管,是为了能够将可能存在的一氧化碳与石蜡蒸气分离开来。
再根据现象获取相应的结论。
如果观察到导管口同样能点燃,去掉毛巾,导管内壁看不到冷凝的固体,则贝贝的猜想正确;如果观察到导管口不能点燃,去掉毛巾,导管内壁可看到有冷凝的固体,则芳芳的猜想正确;如果观察到导管口能点燃,但火焰较小,去掉毛巾,导管内壁能看到冷凝的固体,则婷婷的猜想正确。
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