探究燃烧条件实验的仪器和操作方法技术

探究燃烧条件实验的仪器和操作方法涉及一种初中化学实验中探究燃烧条件实验的教具和操作方法。现有实验有操作不便、安全隐患以及污染环境的缺陷。为了克服以上缺陷本发明专利技术采取的技术方案是特殊的教具构造和相应的实验操作方法。该教具是将具嘴三角烧瓶(具嘴在下方)嵌入一个大烧杯内，具嘴烧瓶与大烧杯上下分别做固定连接。该操作方法是药品都放入三角烧瓶中，控制热水加入到不同容器中(大烧杯内部或三角烧瓶内部)，借助具嘴导出热水达到让热水中白磷与空气接触的目的。借助具嘴导入氢氧化钠溶液，以彻底吸收尾气。本发明专利技术不仅实现了操作简便、安全环保，而且彻底吸收了尾气，填补了现有技术在彻底除去尾气方面的空白。

Probe into the instrument and operation method of combustion condition experiment

【技术实现步骤摘要】
探究燃烧条件实验的仪器和操作方法
本专利技术涉及一种探究燃烧条件实验的教具和实验操作方法。
技术介绍
该实验是人教版化学九年级上册第七单元课题1燃烧和灭火中探究燃烧条件的内容。虽然教材实验的设计思路非常清晰，但在实际操作中老师们发现它在教具使用和方法设计上有很多缺陷。首先操作上非常不便，向热水中的白磷通入氧气的操作(如图2所示)需要课堂上制备氧气，这需要消耗较长的时间。其次存在较大的安全隐患，铜片上白磷燃烧容易出现燃着着的白磷进溅从而引起另一端红磷也燃烧起来(如图1所示)，这不仅干扰了正常的实验现象且是非常危险的。再次上面实验是在敞开环境中进行的，白磷燃烧产生大量白烟会对环境造成污染，对学生的身体健康有很大危害。
技术实现思路
为了克服现有教具和方案上存在的操作不便、存在安全隐患以及对环境造成极大污染这三点缺陷，本专利技术基于教材实验原理的基础上将实验装置由敞开体系改为密闭体系并设计制作了一种专门适用于该实验的密闭装置——带套杯的具嘴三角烧瓶做为教具同时设计了相应的实验操作方法。该专利技术不仅操作简便而且安全环保。本专利技术为解决技术问题采取的技术方案是特殊的教具构造和相应的实验操作方法。首先介绍教具，本教具从外观上看是一个大烧杯里放着一个三角烧瓶。事实上三角烧瓶是底部悬空嵌在烧杯内部的。烧瓶的上方用两根短的玻璃棒熔融后与大烧杯内壁连接从而起到固定三角烧瓶的目的。烧瓶选择的是具嘴在底部的具嘴三角烧瓶。三角烧瓶的具嘴穿过烧杯壁与外界相通，与具嘴在同一水平位置处用两根短的玻璃棒熔融后依次排开与大烧杯内壁连接从而起到固定三角烧瓶的目的。露在外面的具嘴部分用橡胶管连接并在橡胶管上夹一个止水夹。具嘴三角烧瓶瓶口用带有玻璃管的单孔橡胶塞(橡胶塞玻璃管末端系有一气球)塞紧(如图10、11和12)。带气球的橡胶塞实现了装置密封。烧杯与具嘴三角烧瓶的巧妙结合不仅实现了教具一体化，更重要的是具嘴的特殊构造和巧妙应用极大简化了实验操作，同时也实现了在密闭环境中彻底除去尾气的目的。在介绍实验操作方法之前先简要介绍一下该实验的原理，该项目应用两组对比探究得出燃烧的条件。第一组对比让白磷和红磷分别与氧气接触，温度控制上让白磷达到着火点，而红磷达不到着火点。很快白磷燃烧起来而红磷不燃烧，这组对比说明燃烧需要满足温度要达到可燃物着火点的条件。第二组对比都采用着火点较低的白磷做实验，让它们温度都达到着火点。但是氧气方面一个与氧气接触另一个不与氧气接触。很快与氧气接触的白磷燃烧起来，而未与氧气接触的白磷不燃烧。这组对比说明燃烧需要满足可燃物与氧气接触的条件。综合两组对比的结论可以得出燃烧的条件是可燃物与氧气接触且温度达到着火点。基于上述原理我采用三个上面介绍的带套杯的具嘴三角烧瓶作对照(如图3所示)并将本实验的操作设计为以下三个环节。(提示：白磷的着火点为40℃左右，红磷的着火点为240℃左右)环节一：为了证明燃烧需要达到可燃物着火点的条件，我在瓶1中放一小块白磷，瓶2中放一小块红磷。分别向瓶1和瓶2的外层套杯里加适量热水。为了证明燃烧需要可燃物与氧气接触的条件，我采取直接向瓶3具嘴烧瓶里加适量热水，取一小块白磷放在热水中并保证白磷完全浸没在热水中。与上一步瓶1的白磷做对照(如图4所示)。过一会儿可以看到瓶1中的白磷燃烧而瓶2中的白磷和瓶3中的白磷均不燃烧(如图5所示)。通过瓶1中的白磷燃烧而瓶2中的红磷不燃烧的对比说明燃烧需要达到可燃物的着火点。通过瓶1的白磷燃烧而瓶3的白磷不燃烧说明燃烧需要可燃物与氧气接触。环节二：为了进一步证明燃烧需要可燃物与氧气接触的条件，将瓶3具嘴烧瓶内的热水倒出(如图6所示)，可以看到瓶3中原来未燃烧的白磷在温度达到着火点且与氧气接触后立即燃烧起来(如图7所示)。再一次证明燃烧需要可燃物与氧气接触。环节三：为了吸收尾气防止污染，将事先准备好的氢氧化钠溶液转移至瓶3具嘴烧瓶里(如图8所示)并充分振荡，烧瓶内的白烟被碱液彻底吸收(如图9所示)，瓶1也做同样的处理。本专利技术的有益效果是，分别用三个装置同时在密闭环境下进行对比实验，不仅实现了操作简便、安全环保，而且彻底吸收了尾气，填补了现有技术在彻底除去尾气方面的空白。附图说明图1是教材实验的第一步为了证明燃烧需要温度达到着火点，教材分别把红磷和白磷置于薄铜片的两端，并将薄铜片放在盛有80℃左右热水的大烧杯里；为了证明燃烧需要可燃物与氧气接触，教材选用的是用铜片上的白磷和热水中的白磷做对比。图1中，1-1白磷、1-2红磷、1-3热水。图2是教材实验的第二步为了进一步说明燃烧需要可燃物与氧气接触，教材采用现场制备氧气，将生成的氧气直接朝向热水中的白磷通。图2中，2-1白磷、2-2热水、2-3氧气。图3是专利技术教具的展示图。图4向瓶1和瓶3中各加入一小块白磷，其中瓶3的白磷浸没在热水中，瓶2中加入一小块红磷。图5瓶1中的白磷燃烧，而瓶2中的红磷和瓶3中的白磷均不燃烧。图6将瓶3中的热水转移至一个空的具嘴烧瓶中。图7瓶3中已经达到着火点的白磷在与空气接触时立即燃烧起来。图8将事先准备好的氢氧化钠溶液转移至瓶3中。图9氢氧化钠溶液与白烟五氧化二磷发生化学反应从而彻底吸收掉五氧化二磷。图3-图9中，瓶子编号为1和3的里面所装药品都是白磷，编号为2的装红磷。图10是装置的俯视图。图11是装置的正面图全景图。图12是装置的正面下部图。具体实施方式环节一：第一步将一小块儿红磷和白磷分别放在具嘴三角烧瓶中用带有气球的橡胶塞将两个三角烧瓶塞紧保证红磷和白磷都与空气接触且在密闭容器中不会对空气造成污染。第二步另取一个具嘴三角烧瓶向烧瓶里加入适量热水，并在热水中放一小块白磷，使白磷浸没在热水下方，这样白磷就不与空气接触。第三步分别向烧瓶1和烧瓶2外层的玻璃套杯里加热水，使套杯里的热水浸没锥形瓶中下部(如图4所示)。可以观察到烧瓶1中的白磷很快燃烧起来，而烧瓶2中的红磷和烧瓶3中的白磷均不燃烧(如图5所示)。实验注意事项：1.实验所用具嘴烧瓶容积均为250mL，具嘴必须在下方以方便后面环节的操作。2.药品红磷和白磷的取用量都是绿豆粒大小为宜。3.烧瓶3中加入热水的量刚好能将白磷浸没即可，不要加太多的水。环节二：将烧瓶3具嘴橡胶管处的止水夹打开，同时将烧瓶上方的橡胶塞取下，将烧瓶3倾斜使里面的热水沿橡胶管缓缓流出(如图6所示)，当水面降至烧瓶3中白磷下方时，烧瓶3中原来不燃烧的白磷由于温度已达到着火点同时又与空气接触因此燃烧起来(如图7所示)。通过这个实验再次证明燃烧需要可燃物与氧气接触且温度达到着火点。实验注意事项：1.烧瓶3的热水进行转移时事先一定要取下瓶3的橡胶塞，否则热水不容易流出。2.承接热水的容器应选择一个空的具嘴在下方的烧瓶，这样使得转移热水比较方便不用将烧瓶3抬得太高，如果选用烧杯一类的容器由于转移热水时需要将烧瓶3抬得很高，白磷一旦燃烧起来由于一个人操作不能及时塞紧瓶塞会导致白烟外逸而污染空气。3.倾倒热水时要注意在热水排净之前要保证白磷始终浸没在热水中(让白磷在具嘴口旁边)，因为在热水未排净之前白磷一旦接触空气会立刻燃烧，此时如果立即塞紧塞子会使得瓶子里热水无法继续排出，将烧瓶方正时水又会浸没白磷使得燃烧现象很短暂而不明显，而如果不塞塞子继续排热水的话白磷燃烧产生的白烟很快会逸出瓶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种探究燃烧条件的教具，在结构上由支持或盛放药品的用品或容器、盛放热水的容器和提供氧气的装置三部分组合而成，其特征是：具嘴三角烧瓶(具嘴在下方)嵌入一个大烧杯内，具嘴烧瓶与大烧杯上下分别做固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种探究燃烧条件的教具，在结构上由支持或盛放药品的用品或容器、盛放热水的容器和提供氧气的装置三部分组合而成，其特征是：具嘴三角烧瓶(具嘴在下方)嵌入一个大烧杯内，具嘴烧瓶与大烧杯上下分别做固定连接。2.根据权利要求1所述的具嘴三角烧瓶瓶口用带有玻璃管的单孔橡胶塞(橡胶塞玻璃管末端系有一气球)塞紧。3.根据权利要求1所述的具嘴三角烧瓶底部悬空嵌入大烧杯内。4.根据权利要求1或2所述的具嘴三角烧瓶瓶颈处用两根短玻璃棒熔融与大烧杯的内壁连接。5.根据权利要求1或2所述的具嘴三角烧瓶具嘴穿透大烧杯壁裸露在外，与具嘴水平位置处再用两根短玻璃棒依次排开熔融与大烧杯的内壁连接。6.根据权利要求1或5所述的具嘴三角烧瓶裸露在外的具嘴部分套上橡胶管并用止水夹夹紧橡胶管。7.一种探究燃烧条件实验的操作步骤和方法，应用两组对比原...

【专利技术属性】
技术研发人员：董纪英，
申请(专利权)人：董纪英，
类型：发明
国别省市：天津,12