巧妙改进红磷燃烧前后质量测定实验的燃烧装置

巧妙改进红磷燃烧前后质量测定实验的燃烧装置

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一、问题的提出

人教版初中化学新教材将原白磷燃烧前后质量的测定实验中的药品由白磷改为红磷，装置图不变（图1），教材实验方案要求在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷[1]，从图中看出红磷放在细沙上面且正对玻璃管的正下方。实际操作中，笔者发现红磷不容易正好添加在玻璃管的正下方，或者添加的红磷不成堆而散落在细沙中，导致不易被引燃；笔者曾想到用一漏斗伸入锥形瓶中正对瓶底正中央，通过漏斗加红磷倒是可以将红磷装在符合要求的位置，但是这样加在细沙上的红磷也太疏松，烧热的玻璃棒一碰到红磷，红磷就凹下去，还是不易点燃；用该装置再次做实验时，因五氧化二磷吸水使玻璃管下端内外潮湿粘附着不少细沙。怎样才能方便添加红磷并使添加的红磷聚在某一固定位置呢？如何避免细沙粘附在玻璃管末端内壁呢？

图1红磷燃烧前后质量的测定

二、为什么教材中将白磷燃烧前后质量的测定中白磷改为红磷

以前做白磷燃烧前后质量的测定实验中，取1小粒白磷做燃烧前后质量的测定实验，曾有学生质疑，说这个反应中白磷质量太小，不能说明反应前后物质的总质量保持不变，笔者也认识到由于托盘天平称量时读数读到0.1g，1小粒白磷的质量很小，称量下来几乎可以忽略不计。现在改成红磷时，红磷可以多取一些，在装置内堆成一堆，这样反应时它的质量是比较大的。

三、改进方法

1、实验器材及装置如图2。

图2实验器材（组装前）

2、制作方法：

锥形瓶底放少许细沙，根据锥形瓶高度将一燃烧匙柄剪短，放入锥形瓶内，以手能接触到燃烧匙柄、燃烧匙在锥形瓶中能直立，但又不影响塞橡皮塞为宜。玻璃管上配上合适长度的玻璃棒，用于加热后引燃红磷，末端粘附的细沙可以很方便地擦拭干净。

3、操作方法：

向燃烧匙内加适量干燥的红磷，用镊子夹住燃烧匙柄，将燃烧匙伸入锥形瓶中，此时沙子起到固定燃烧匙的作用，塞上橡皮塞试一下，使燃烧匙装红磷处能正对玻璃棒的正下方，如图3。然后称量一下反应前物质的总质量并记录。

图3组装后的实验装置

取下橡皮塞，将玻璃棒在酒精灯火焰上烧烫，再伸入瓶中，跟红磷接触时塞紧橡皮塞，观察到红磷开始燃烧，瓶内很快充满白烟，如图4。冷却后，再将燃烧装置放回托盘天平，观察指针有无变化。

图4红磷燃烧，瓶内充满白烟

4、装置优点：

实验装置图与教材中图基本相同，只需介绍说红磷放在燃烧匙中，避免了添加红磷时红磷散落在细沙中，也防止玻璃管被细沙堵塞；引燃前能通过镊子移动燃烧匙使之处于锥形瓶底的正中央，使红磷能对着玻璃棒，引燃的成功率大大增加了；再用该装置做实验时，燃烧匙等器材可反复利用，只需换瓶或将瓶内气体与外界空气换一下；实验步骤也比较简洁。

5、实验注意点：

（1）实验中使用的燃烧匙和红磷一定要干燥，红磷如潮湿，可用滤纸多吸几次水；红磷还要放得疏松一些。

（2）该实验中锥形瓶最好用一次换一个或换细沙，否则瓶内因有上次实验中产生的五氧化二磷易吸水引起红磷变潮。

（3）如果不换瓶，那么做重复实验时，建议打开橡皮塞用气囊迅速将瓶内气体与外界空气换一下，否则瓶内氧气过少也可能引起红磷点不着。

参考文献

[1]王晶，郑长龙主编.义务教育教科书：化学（九年级上册）.第1版，北京：人民教育出版社，2012：92-93

实验十二机织物单位面积质量测定实验