对“蜡烛燃烧产物的探究实验”最科学的简单改进

一、实验原型及其不足之处

1、实验原型：

“蜡烛燃烧产物的探究实验”是人教版化学教材九年级上册第一单元 课题2 《化学是一门以实验为基础的科学》中的第一个探究实验，也是初中化学（人教版）教材中的第一个探究性实验，从学生熟悉的蜡烛燃烧入手，通过探究，使学生体会和发现探究的乐趣，并在获得成功后喜悦的同时激发学生学习化学的兴趣。其实验的探究方法是：分别用一个干冷的烧杯（下图甲）和一个用澄清的石灰水润湿内壁的烧杯（下图乙）罩在蜡烛火焰上方，然后观察烧杯内壁上的现象，再根据现象推测蜡烛燃烧可能生成了什么物质。

2、实验原型的不足之处：

（1）、图甲所示：理论上将烧杯罩在火焰上方，蜡烛燃烧生成的水蒸气在烧杯内壁会形成水雾（或凝结成细水珠），但由于该实验在初中化学第一单元 第二课题中。即：秋季开学第一周的教学内容，此时（9月初）正是我们南方的高温季节，加上蜡烛燃烧火焰的温度，所以，大多看不到水雾或细水珠现象出现，由此，不能得出蜡烛燃烧生成了水的结论。

（2）、图乙所示：取一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察石灰水是否变浑浊或烧杯内壁是否有白色固体出现，实际效果也不明显。因实验中用到的澄清石灰水量少，出现的白色固体（浑浊）不易观察，有时烧杯内壁出现的少量白色白色固体（或浑浊），有学生也认为是石灰水蒸发后留下的“石灰”。所以，也就无法由此得出蜡烛燃烧生成了二氧化碳的结论。

由于该实验确实存在不足，因此，许多一线教师都在努力改进。

二、其他教师对该实验的改进

下图是其他教师对该实验进行改进的四种方法装置示意图：

在这四种改进实验方法中，现在老师们用得最多的是第一种（因与实验原型最接近，其它三种比原型实验复杂，第四种方法中还用到了学生根本不知道的无水硫酸铜）。但用后发现蜡烛在瓶中燃烧不充分，易出现黑烟、且很多时候还未看到瓶内壁的水雾，蜡烛火焰就已熄灭。因此，实验的效果和成功率也不是非常好。

于是，我对该试验进行了改进探究，最终获得了非常科学而又简单的改进。

三、我“对蜡烛燃烧产物的探究实验”改进方法与原理

1、改进方法与效果（如下图所示）：

图1是在原型实验的蜡烛火焰与倒立的烧杯口（或干冷而洁净的集气瓶）之间用坩埚钳夹持放一块去掉中间部分石棉的石棉网（让去掉石棉的金属网圈，正对蜡烛火焰的上方）或直接把石棉边缘的金属网正对蜡烛火焰的上方。很快观察到烧杯内（或集气瓶内）出现非常明显的水雾和细水珠（效果非常明显）。

图2是用玻璃片将倒立的烧杯口盖住并迅速翻转，正放于桌面上，然后向烧杯（或集气瓶）中倒入澄清的石灰水（约10ml）振荡--澄清的石灰水变浑浊。

2、改进原理：

图1是利用金属丝网和石棉导热、传热的性能使蜡烛燃烧产生的热气流迅速降温，从而使水蒸气易在烧杯内冷凝；图2是利用二氧化碳热气流的密度比空气的小（冷却后密度比空气的大）；二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊是学生已有的知识经验（小学科学及初中生物）。

四、对该实验改进的评价

1、实验改进的目的和针对性强。该实验针对9月初南方正处于高温季节，蜡烛燃烧后的热气流很难在烧杯内冷凝出水雾或细水珠。即：实验现象不明显（所以很多教师都曾对该实验进行改进）而进行改进。

2、尊重教材实验原型。我的改进实验尊重了实验原型（因实验原型若在9月的下雨天，温度不高时能观察到现象，此时可不需用金属网降温），教材中的实验方法及设计都是专家们反复论证后的科学设计，因此教师们应尽量尊重实验原型。

3、改进原理科学。利用金属丝网及石棉导热、传热而使热气流温度降低的原理科学而简单。

4、使用的器材（石棉网）是中学实验室常规而常用的化学仪器。去掉中间部分石棉的石棉网或废旧石棉网都可用于该实验，器材不需教师寻找，我相信在初中化学仪器室都会有，符合尽量使用常规化学仪器进行实验的原则（很多教师改进实验用医用废弃品，极不科学。因国家规定医用废弃物必须回收处理，不可能让医用废弃品流入校园）。

5、改进后的实验现明显，效果好且操作简单。

6、具有普及和推广价值。

总之、利用石棉网上的金属丝网及石棉的导热、传热原理，使蜡烛燃烧产生的热气流迅速降温，便于收集和观察水蒸气凝结成水雾或水滴的实验改进这是最科学、最简单、最有效的实验改进。