《铁丝在氧气中燃烧》实验技巧

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。

第1篇一、实验目的1. 观察铁丝在氧气中燃烧的现象。

2. 了解铁丝燃烧的化学原理。

3. 掌握实验操作技能。

二、实验原理铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁（Fe3O4），反应方程式为：3Fe + 2O2 → Fe3O4实验中，铁丝与氧气接触，温度升高，当达到铁丝的着火点时，铁丝开始燃烧。

燃烧过程中，铁丝表面形成一层熔融的四氧化三铁，阻止了氧气与铁丝的进一步接触，使燃烧反应逐渐减弱直至熄灭。

三、实验仪器与药品1. 仪器：酒精灯、火柴、铁丝、镊子、集气瓶、砂纸、剪刀、烧杯、玻璃棒。

2. 药品：氧气、稀盐酸。

四、实验步骤1. 准备工作：将铁丝剪成长约5cm的小段，用砂纸打磨表面，去除氧化层。

2. 点燃酒精灯，将铁丝放在火焰上加热，使其表面氧化层熔化。

3. 用镊子夹住铁丝，迅速将其伸入集气瓶中，使铁丝与氧气充分接触。

4. 观察铁丝燃烧现象，记录实验数据。

5. 将燃烧后的铁丝取出，放入烧杯中，加入少量稀盐酸，观察反应现象。

五、实验现象1. 铁丝在氧气中燃烧时，发出明亮的火花，产生大量的热量。

2. 燃烧后的铁丝表面形成一层黑色的熔融物，为四氧化三铁。

3. 燃烧后的铁丝放入稀盐酸中，产生气泡，说明铁丝表面的四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁。

六、实验数据1. 燃烧时间：约10秒。

2. 燃烧温度：约2000℃。

七、实验分析1. 铁丝在氧气中燃烧时，燃烧温度较高，燃烧时间较短。

2. 燃烧过程中，铁丝表面形成的四氧化三铁起到了保护作用，使铁丝与氧气接触面积减小，燃烧反应逐渐减弱。

3. 燃烧后的铁丝放入稀盐酸中，发生反应生成氯化铁，说明铁丝表面形成的四氧化三铁与盐酸反应。

八、实验结论1. 铁丝在氧气中燃烧时，产生明亮的火花，燃烧温度较高，燃烧时间较短。

2. 燃烧过程中，铁丝表面形成的四氧化三铁起到了保护作用，使铁丝与氧气接触面积减小，燃烧反应逐渐减弱。

3. 燃烧后的铁丝放入稀盐酸中，发生反应生成氯化铁。

九、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免火灾发生。

铁丝在氧气中燃烧的实验现象
一、实验目的
1. 了解铁丝在氧气中燃烧的现象。

2. 探究铁丝在氧气中燃烧的原理。

二、实验原理
铁丝在氧气的燃烧过程本质上是一种化学反应，即铁（Fe）与氧（O2）反应，产生热量和氧化铁粉（Fe2O3）。

因此，铁丝在氧气中的燃烧现象可以被解释为一种物理和化学的过程。

三、实验材料
1. 铁丝
2. 氧气
3. 水
四、实验方法
1. 将铁丝焊接在一根聚乙烯管的两端，将管内注入水。

2. 将另一根聚乙烯管的一端连接到一个氧气罐，另一端放入水中。

3. 将氧气开启，将氧气推进到水中，使水里面充满氧气。

4. 把铁丝点燃，观察铁丝在氧气中燃烧时的变化情况。

五、实验现象
当铁丝置于氧气中燃烧时，会发生以下现象：
1. 铁丝明显的燃烧，伴有铁丝融化的蓝色火焰。

2. 氧气内的热量使铁丝发热，并不断变短。

3. 铁丝燃烧时，会产生黑色的烟尘，即氧化铁粉（Fe2O3）。

六、实验结论
铁丝在氧气中燃烧的现象表明，它发生了一种物理与化学的反应，铁（Fe）与氧（O2）反应，产生热量和氧化铁粉（Fe2O3）。

课外延伸拓展能力下部（没有接触到细沙，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。

同学们认为可能导致失败的原因主要有哪几种？培养学生观察实验现象能力，分析推理，归纳总结能力。

学生总结归纳以下三点。

A.B.C.【实验改进】根据以上假设，我们应对实验改进为：(1) ；(2) ；(3) 。

学生结合生活和实践经验，归纳出：（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去。

（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中。

（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，再缓缓伸至集气瓶底部。

【中考题】小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析回答：物质镁条含碳0.05%的铁丝含碳0.2%的铁丝含碳0.6%的铁丝燃烧时的现象剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星剧烈燃烧极少火星剧烈燃烧少量火星未填（1）表中“未填”部分的内容应为_____；（2）与氧气反应的化学方程式是_____．该反应属于_____反应(填“化合”或“分解”)．（3）通过以上探究，你认为铁丝在氧气中燃烧产生火星四射现象的原因可能是_____．学生利用已知条件归纳出：（1）剧烈燃烧，火星四射；（2）3Fe + 2O2Fe3O4 ；化合；（3）铁丝中含碳量≥0.6%．课外延伸拓展能力【拓展延伸】（1）一个同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式；（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________；（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。

图片展示。

学生合作探究，讨论归纳。

[拓展延伸](1)3Fe + 2O2Fe3O4 (2)6Fe203 4Fe304+02↑ (3)由黑色变成红色。

铁丝在氧气中燃烧实验失败的原因及改进方法铁丝在氧气中燃烧实验失败的原因可能有很多，可以简单分为以下几类：
一、氧气浓度不足。

当氧气浓度较低时，铁丝就不能在其中燃烧，所以如果实验失败，可能是氧气不足的原因。

二、火焰太弱。

火焰太弱可能是氧气不足的结果，也可能是铁丝本身的原因，可能是铁丝的粗细不一，太细的铁丝无法引起燃烧，太粗的铁丝则无法在氧气中挥发热量。

三、火焰太大。

如果火焰太大，可能是铁丝接触点太多，造成火焰过大。

改进方法：
1、检查氧气浓度，确保氧气浓度在正常范围内；
2、选择合适粗细的铁丝，如果太粗，可以将铁丝细分成若干段；
3、确保铁丝不能太多地接触，避免出现火焰过大的情况；
4、使用正确的燃烧工具，如火把等；
5、实验前要仔细确认实验仪器、材料的操作步骤；
6、火焰和铁丝之间保持一定距离，以免超出最佳燃烧条件，影响实验效果。

铁丝在氧气中燃烧的实验改进装置一、实验背景铁丝在氧气中燃烧是一种常见的化学实验，通过此实验可以观察到铁丝在氧气中燃烧的现象，同时也可以了解到化学反应的基本原理。

然而，传统的铁丝在氧气中燃烧实验存在一些问题，例如火焰不稳定、实验过程容易受到环境因素的影响等。

因此，需要对该实验进行改进。

二、改进方案1. 实验材料（1）铁丝：用于进行燃烧反应。

（2）氧气：提供反应所需的氧气。

（3）点火器：用于点燃铁丝。

（4）试管架：用于固定试管。

（5）试管：用于装载铁丝和氧气。

2. 实验步骤（1）准备试管和试管架，并将试管放置在试管架上。

（2）将适量的铁丝放入试管中，并将其密封。

（3）连接好供氧装置，并向试管中注入足够的氧气。

（4）使用点火器点燃铁丝，观察反应过程并记录相关数据。

3. 实验注意事项（1）在进行实验时，需要注意安全问题，避免发生意外事故。

（2）实验过程中需要严格控制氧气的流量，以避免反应过程中出现不稳定的火焰。

（3）为了保证实验结果的准确性，需要对实验条件进行严格控制，例如温度、湿度等环境因素。

三、改进效果通过对传统铁丝在氧气中燃烧实验进行改进，可以有效地提高实验的可重复性和准确性。

新的改进方案可以使火焰更加稳定，并且能够在更加恒定的环境条件下进行实验。

同时，新方案也可以减少环境因素对实验结果的影响，从而使得实验结果更加可靠。

四、结论综上所述，通过对铁丝在氧气中燃烧实验进行改进，可以提高实验效果和准确性。

新方案具有简单易行、操作简便等特点，在化学教育和科学研究中具有广泛应用前景。

2013-10教学实践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，是很有代表性的一个实验，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12cm，直径约近0.4mm。

2.集气瓶容积约162mL，集气后剩余水约15~17mL，所以瓶中所盛氧气约145mL，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：铁丝形状点燃铁丝的方法绕成螺旋状（1）下端系一根火柴，用火柴点燃，让火焰尽量加热铁丝的大部分到红热（2）无火柴，用酒精灯加热至全部红热不绕成螺旋状，铁丝是直的（3）下端系一根火柴，火柴燃着时铁丝竖直放置，尽量让火焰把铁丝加热，达到2~3cm红热（4）下端系一根火柴，火柴燃烧时铁丝水平放置，让火焰只加热铁丝最下端不到1cm处（5）不系火柴，用酒精灯火焰尽量使铁丝加热到红热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。