哪支蜡烛先熄灭

时间:2022-10-27 01:08:29

哪支蜡烛先熄灭

指导教师 潘亚红

复习课上,一道非常熟悉的探究题引起了我们的争论。

题 高低不同且燃着的两支蜡烛罩上透明玻璃罩后,哪支蜡烛先熄灭?(如图)

绝大多数同学认为低的蜡烛先熄灭,他们的解释是;蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体,而二氧化碳气体的密度比氧气大,因此二氧化碳气体要下沉,使玻璃罩内下部的二氧化碳含量高。少部分同学认为高的蜡烛先熄灭,他们的解释是:燃烧生成物产生的热气密度小,集中在玻璃罩上部,所以玻璃罩内上部二氧化碳含量高。

同学们的两种观点及理由都有道理,谁也说服不了谁,但有一些观点是一致的,即:

(1)蜡烛燃烧需要氧气,二氧化碳不支持燃烧,这是对此题做出判断的出发点。

(2)判断哪支蜡烛先熄灭的关键在于,蜡烛燃烧过程中,罩子里面的二氧化碳气体究竟是上升还是下降的?

于是我们利用教材中所附的“物质密度表”做了进一步研究,得到了下述结论:

(1)在常规条件下,二氧化碳气体的密度比氧气的密度大;

(2)气体密度因温度条件的变化而变化,蜡烛燃烧时产生的二氧化碳气体,其温度比周围空气温度要高许多。

这样看来,在本实验条件下,应该是高的蜡烛先熄灭了。大家感到很惊讶。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。我们来到实验室,在一块玻璃板上安置了一长一短两支蜡烛,蜡烛点燃后,又用透明玻璃罩将它们罩了起来。结果是高的蜡烛先熄灭,同时还观察到玻璃罩内壁变黑。

我们又对实验作了进一步的研究,将顶部有孔的钟罩罩在蜡烛上面,结果发现实验现象截然不同,这种情况下是低的蜡烛先熄灭。这说明燃烧生成的二氧化碳是上升的,因为钟罩顶部有孔,使二氧化碳从孔里跑出去,下部二氧化碳含量高于上部,所以在此实验条件下,低的蜡烛先熄灭。

再抽掉底部的玻璃板,把高低不同的蜡烛用架子放在盛有氢氧化钙溶液的小水槽上,实验现象又和第一次的一样――高的蜡烛先熄灭。我们还发现澄清石灰水变浑浊,这说明部分二氧化碳冷却下来后被澄清石灰水吸收,下部二氧化碳含量低,因而是高的蜡烛先熄灭。

由此,我们终于理解了罩子中“长蜡烛先熄灭”的道理,从中也得到了启示:若高楼房间着火要逃生,正确的方法是用湿毛巾捂住鼻子,沿墙脚迅速爬向门外。同时我们又提出一个新的问题:罩子的大小和蜡烛长短的程度是否影响实验的结果呢?有兴趣的同学,你也动手探究一下吧。

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