資源簡介

白磷在熱水中燃燒的實驗改進
山東臨邑二中 張振奎 251514
白磷在熱水中燃燒的實驗，形象、直觀地詮釋了燃燒的三個條件，是初中化學中的重要實驗。但在實際操作中，經常會遇到以下的情形：
將白磷放入熱水中以后，很快熔化，沉積在容器的底部。通入氧氣時，白磷在氧氣氣流吹動下，會四散奔逃，分布在容器中的各個部分，甚至有白磷的小液滴浮在水面，發生燃燒；還有尚未反應的氧氣攜帶著水中白磷燃燒時生成的五氧化二磷自水中逸出，致使水面上常籠罩著一些白煙。這些有毒的的五氧化二磷擴散到空氣中引起污染，除會對師生的身體健康造成傷害外，也對整個實驗實驗效果產生了干擾。
為了使白磷在水中能安靜地燃燒，同時又能防止生成的部分五氧化二磷擴散到空氣中，增強整個實驗的美觀性和重復操作時實驗現象再現性，我對實驗進行了如下設計。
實驗準備：白磷（0.5g）、高錳酸鉀（0.5g）、過氧化氫溶液（15%，10mL）、水（100mL）、錐形瓶（250mL、帶單孔橡膠塞）、注射器（10mL，帶針頭）、試管（φ25×200）、玻璃管（φ5～7，22cm）、乳膠管（40cm）、無色薄塑料板（25mm×25mm,2片，可從廢棄的無色塑料瓶上裁取）、剪刀、縫衣針（7#）、鐵架臺（帶鐵夾）、酒精燈、火柴。
有孔塑料板的制作：用剪刀將兩塊無色薄塑料板分別剪成恰好能放入試管內的圓形板，將玻璃管的末端在酒精燈焰上灼燒片刻，然后在兩只塑料薄板的中間位置烙孔，使塑料板剛好能套在在玻璃管上；將縫衣針在酒精燈焰上灼燒后在薄塑料板上依次烙上20～30個小孔。
將兩個有孔塑料薄板套在玻璃管上，將塑料板分別置于距玻璃管末端3.5cm和6.5cm處。
實驗設計意圖：
當氣體通過導管水中與白磷接觸時，未反應的氣體會在兩個有孔塑料隔板下方各形成一個氣室，從而使得上方有孔塑料隔板上的水柱高度增加，這樣就產生了兩個有利于實驗無害化的條件：防止熔化后被氧氣吹起的白磷小液滴通過下方的隔板在上層水面以上進行燃燒；攜有五氧化二磷的未反應的氧氣經過兩個塑料隔板上的小孔形成細小的氣泡，這樣更有利于氣泡與水充分接觸，并且，氣體經二次洗滌后，其中的五氧化二磷會被水充分吸收；這就有效的控制了五氧化二磷擴散到空氣中現象的發生。
實驗裝置圖：
實驗中涉及的化學反應：
實驗步驟：
1.取0.5g白磷置于試管中，然后加入30mL水后豎直固定在鐵架臺上；
2.經檢查氣體的發生裝置并確認其氣密性良好后，向錐形瓶中加入0.5g高錳酸鉀，再加入50mL水，振搖；用注射器吸取15%的過氧化氫溶液10mL，用針頭刺穿膠塞，將膠塞與注射器上的針頭連接，在錐形瓶口處塞緊膠塞；
3. 將玻璃管插入到試管中，輕推注射器的柱塞，將少量過氧化氫溶液加入到錐形瓶中，觀察現象；
4.用酒精等對試管進行加熱至白磷熔化（白磷的熔點為44.1oC，）后，間斷性地輕推注射器的柱塞，每次只使少量過氧化氫溶液加入到錐形瓶中，觀察現象。
實驗優點：
1.利用過氧化氫溶液和高錳酸鉀溶液混合能夠快速反應生成氧氣，同時二者反應后生成的二氧化錳會對過氧化氫的分解起到催化作用；
2.通過控制滴加過氧化氫溶液的量可以快速獲得短促的氧氣流，在氣流的沖擊下試管中的白磷劇烈燃燒；
3.塑料隔板下方氣室的形成可以使最上層的水柱升高，塑料隔板上的小孔使氣體在水中分散成相對細小的氣泡，這樣會增強水對氣體中五氧化二磷的吸收效果；
4.間歇性的通入氧氣可以使實驗具有良好的再現性，利于學生對對實驗現象進行深刻地思考，可以幫助他們順利地實現對所學知識的建構。
地址：山東臨邑二中
電話：13395440176
郵箱：zzkui786@

展開更多......

收起↑