蜡烛燃烧实验
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇蜡烛燃烧实验范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
蜡烛燃烧实验范文第1篇
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文章编号：1005?6629（2014）3?0051?02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
“对蜡烛及其燃烧的探究”是现行人教版九年级化学教科书第一单元课题2“化学是一门以实验为基础的科学”的主要部分[1]。蜡烛的燃烧是常见的化学现象，课本旨在通过对该实验的观察、记录、分析，说明发现和验证化学原理，学习科学探究的方法，并激发学生对化学的学习兴趣。笔者通过实践发现课本实验设计有如下不足：（1）为验证蜡烛燃烧的产物是二氧化碳，将一个内壁用澄清石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方――该方法实验现象不明显。虽然石灰水也能变浑浊，但可能是析出了Ca（OH）2固体，因为熟石灰的溶解度是随温度的升高而减小的，或直接蒸发水分而析出Ca（OH）2固体，因此解释较勉强。（2）熄灭蜡烛后，用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，实验成功率较低。
因此，有些化学工作者对该实验进行了探索和创新[2，3]。采用在蜡烛火焰上倒扣一个漏斗，并连接其他装置的方法。也有“用一个试管收集蜡烛燃烧生成的二氧化碳，再向试管中滴入澄清的石灰水，振荡”的方法[4]。
笔者通过探究，设计了将蜡烛放在密闭的锥形瓶中燃烧的新方法，实验装置简单、操作容易、现象非常明显，能有力证明蜡烛的燃烧产物是二氧化碳。此外，对“使熄灭蜡烛复燃实验”也作了改进。在燃烧的短蜡烛上套上长玻璃管，吹灭蜡烛，在上端口可成功将蜡烛引燃。该方法实验成功率高，而且可清晰地看到白烟燃烧的过程。
1 实验用品
澄清石灰水、2 cm短蜡烛一支、5 cm短蜡烛一支、橡胶塞2个、燃烧匙1个、250 mL锥形瓶2个、玻璃管（Φ32 mm×180 mm）1根、火柴1盒。
2 实验装置
改进后的实验装置如图1和图2所示。
注：A、B为250 mL的锥形瓶，各带一个橡胶塞。其中A的橡胶塞穿插一个燃烧匙，燃烧匙下端固定一根2 cm的短蜡烛。
3 实验步骤及现象
（1）在锥形瓶A、B中倒入10 mL澄清的石灰水，B用橡胶塞塞好以作对照（如图1所示）。取出A中的橡胶塞，点燃燃烧匙下端的蜡烛，过一会儿伸入锥形瓶A中。待蜡烛熄灭，同样程度地振荡锥形瓶A、B，结果A中的石灰水变浑浊，B中的石灰水仍然澄清。这一实验说明A中蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。
（2）将5 cm蜡烛尾部的蜡微微烤熔，趁热将蜡烛固定在实验桌上。点燃蜡烛，待蜡烛燃烧旺盛后，在蜡烛的两边平行地放两根火柴，然后在火柴上放一根玻璃管（Φ32 mm×180 mm）套住蜡烛（如图2所示）。从玻璃管的上端口吹灭蜡烛，片刻可看到有大量的白烟上升，用燃着的火柴放在玻璃管上端口即可成功将下面熄灭的蜡烛引燃（有一团火苗向下串直至将烛芯点燃）。能取得这样的实验效果，其原因有两点：一是受热的玻璃管对上升白烟（石蜡蒸汽）起到了保温作用；二是防止白烟飘散，能保证飘出的白烟基本上呈直线上升状态。
4 改进后实验具有的优点
（1）实验装置简单，取材容易。新设计的实验方案仅增加锥形瓶、燃烧匙、玻璃管，取材容易，方法简单环保。
（2）实验现象明显。第一个改进实验可严谨地证明蜡烛燃烧的产物是二氧化碳。第二个改进实验用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟。由于燃着的火柴离烛芯很远（达十多厘米），可清晰地看到火苗向下串的过程，具有强烈地视觉冲击效果。
（3）实验成功率高。用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟――这是一个非常难做的实验。笔者曾与同行进行交流，都说很难做――做3次最多成功一次，而且现象不明显。改进后的实验成功率达到100%，排除了直接点燃烛芯的嫌疑，还可观察到白烟燃烧的过程，实验效果非常精彩。
参考文献：
[1]全国九年级义务教育化学教科书[M].北京：人民教育出版社，2013：12～13.
[2]梁永新.蜡烛燃烧的实验改进[J]. 中国教育技术装备，2007，（8）：25.
蜡烛燃烧实验范文第2篇
关键词：完全燃烧；不完全燃烧；蜡烛燃烧；燃烧产物；实验分析；实验改进
文章编号：1008-0546（2015）07-0095-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.035
课堂教学的高效化和教材教法的最优化是教师在教学过程中不懈追求的目标，也是开展高效教学工作的一个重要前提。课程标准指导我们该教会学生什么，教材就是我们教学的工具，而实验作为一种教学手段在化学课堂教学中起着无可替代的作用。如何根据不同教学内容设计“好”实验、用“好”实验并且做“好”实验是我们要不断探求的课题。现代教学理论认为，教“是学习的外部条件，为学服务”。因此，教材也就变成了学习的工具，教师教学设计的展开及对教材中实验的设计应该围绕学生主体来进行。学生怀疑什么，我们就设计什么；学生不理解什么，我们就针对什么来设计。课本实验无疑是非常重要的，沪教版化学教材中，实验占了很大的比例，我们可以利用好这些课本实验帮助理解更深层次的问题。
通过对初中化学课标及教材的分析，我们会发现在化学实验的系列设计中，实验内容常常会进行多次重复研究和探索。如：蜡烛实验的应用，在第一章第二节“化学研究物质的性质与变化”中用它解决了物理变化和化学变化的区别、实验现象的观察方法及物质性质学习的一般步骤；在第四章“完全燃烧和不完全燃烧”中用它解决了不同类型燃烧的现象及产物等问题。这里，笔者就沪教版教材实验中的蜡烛实验结合“完全燃烧和不完全燃烧”来谈谈个人在教学实践中的一点想法。
一、问题的提出
在学习“燃烧条件”的过程中，为了使学生充分认识燃料完全燃烧的重要性，并体会完全燃烧与不完全燃烧的区别，教材中设计了如下的学习方案：先提以问题以引起学生对燃烧现象的兴趣：在日常生活中，你也许见过这样的情景：液化气灶、煤炉等燃具都留有空气进口，且空气进口大小可以调节；学校、工厂等单位使用的锅炉要用风机鼓风。你知道其中的道理吗？再辅以演示实验帮助学生理解和推论：蜡烛不完全燃烧的实验（见教材第94页交流与讨论）。但在演示过程中遇到了种种问题，归结如下：
（1）蜡烛本身成分比较复杂，用这样一个复杂的物质去说明完全燃烧和不完全燃烧的现象时，所要解释的问题比较多。
（2）不完全燃烧的产物并不仅仅是只有一氧化碳一种，还有其它一些如炭黑、碳氢化合物等，但是演示实验包括适当补充的图片资料（如森林着火的黑烟、民居着火的滚滚浓烟等）中均未能体现出不完全燃烧产物的多样性。
（3）在蜡烛实验演示后，学生常将炭黑做为不完全燃烧的必然产物并书写入反应的表达式中，对一氧化碳等其它不完全燃烧产物的认识往往不够充分。
（4）对完全燃烧和不完全燃烧发生的条件为是否具有充足的氧气，学生常常觉得氧气充足不充足并不是一个容易判断的标准。
二、查阅资料
为了更清楚地解释蜡烛燃烧的各种问题，我查阅了大量资料，对蜡烛的成分、燃烧原理、产物情况等各方面做了一次详细的小结。结果如下：
（1）蜡烛的组成
蜡烛由石蜡和绵芯组成，石蜡的主要成分是固态烷烃类物质的混合物，其中二十二碳烷和二十八碳烷含量最高。
（2）蜡烛燃烧原理及相关现象
蜡烛燃烧时发生的主要反应是石蜡与空气中的氧气发生的氧化反应。
2C22H46+67O2[=][点燃]44CO2+46H2O
2C28H58+75O2[=][点燃]56CO2+58H2O
反应过程中，伴随有熔化、放热、发光等现象。由于石蜡中固态烷烃中碳的质量分数高，在空气中较难充分燃烧，故反应过程中常常有少量的黑烟生成。
2C22H46+23O2[=][点燃]44C+46H2O
2C28H58+29O2[=][点燃]56C+58H2O
烛焰也分三层，最内层几乎不能接触空气（氧气），没有发生燃烧，故焰心部分基本上由石蜡蒸气组成，颜色很浅，呈浅蓝色，若用短玻璃管通入焰心中，会在玻璃管的末端出现有白烟；中间部分接触空气（氧气），但接触不充分，产生不完全燃烧，有大量固体的炭粒产生，故温度不太高，但由于固体颗粒受热激发发生较明亮的可见光（即：蜡烛燃烧的光亮主要是来自没有完全燃烧的高温微炭颗粒的黑体辐射，并非是燃烧本身的能量转化，对比之下氢气、酒精、甲烷等物质的燃烧就无如此明亮的光亮出现），因此，内焰部分最明亮，呈明亮的黄色火焰；外层接触空气（氧气）充分，燃烧完全，基本不产生固体颗粒，因此火焰颜色很淡（几乎不易观察到或显较浅的橙红色），但由于燃烧充分，产生的热量多，故温度最高。这也帮助我们解释了两个常见问题：为什么蜡烛火焰温度是外焰最高、焰心最低？为什么蜡烛火焰是内焰最亮？
（3）蜡烛燃烧产物
蜡烛不完全燃烧的产物主要有：炭黑、碳氢化合物、一氧化碳等。
三、问题的探讨
对于完全燃烧与不完全燃烧，另一种说法可能更能为我们所理解：不完全燃烧时，燃料在燃烧过程中产生了还可以继续燃烧的物质。这样与蜡烛不完全燃烧的产物相结合：炭黑、碳氢化合物、一氧化碳等物质均是可以继续燃烧的。而课本上的演示实验也可以通过改进让它更加丰满一些，更能说明问题一些。
例如：比较蜡烛、酒精灯燃烧的完全程度：将两种含碳物质分别点燃后，用白瓷板分别压在火焰上方观察现象，发现蜡烛火焰上的白瓷板上有黑色物质出现，而酒精灯火焰上的白瓷板上无黑色物质出现，只有明显的水雾现象。
由以上实验可得出结论：观察不完全燃烧现象应该选用分子中碳原子数较多的可燃性物质，如石蜡等，而对于碳原子个数较少的简单有机物易完全燃烧，或不完全燃烧产物一般以CO为主，产生炭黑的可能性较小的物质应该避免选用，如酒精、甲烷等。
又如不完全燃烧产物研究。上面我们提出“不完全燃烧时，燃料在燃烧过程中产生了还可以继续燃烧的物质”，对于不完全燃烧产生的CO，学生对其可燃性已经有了一定的了解，但是对炭黑等物质是否具有可燃性还是报以怀疑的态度，因此，对这一点，我做了以下实验：用玻璃管通在火焰外焰上，发现玻璃管上方产生大量黑烟。用燃着的酒精灯放在管口黑烟处发现产生明黄色火焰。
但是火焰中还存在可燃性的石蜡蒸气，笔者认为这个实验对炭黑的可燃性的说服力不够，因此又进行了第二次实验如下：
用两根玻璃管分别在蜡烛火焰上灼烧至下端变黑，这个黑色物质即蜡烛不完全燃烧生成的炭黑附着在玻璃管上。将一根“变成黑色的玻璃管”用抹布轻轻擦拭，发现黑色物质可被完全擦去，且玻璃管本身无明显变化；将另一根“变黑的玻璃管”的黑色的一端在酒精灯上灼烧，发现黑色固体逐渐变得红热，并且慢慢减少，直至完全消失。由此说明炭黑也是具有可燃性的，只是其燃烧需要的条件比木炭等苛刻，且难以自行持续燃烧。
总之，化学实验在化学教学中的地位无可替代，我们不仅要充分利用课本实验进行知识的讲授，还要对知识进行迁移，并且，我们还可以对课本实验的设计提出挑战，设计出更能锻炼学生思维和操作能力的实验。而当学生对知识的认知出现共性的问题时，我们也不妨试试能否用实验的手段来解决。同时，高新技术的发展也将我们的实验设计带入了新的科技领域。
参考文献
[1] 范曰清.关注学生主体的初中化学教学设计优化策略[J].化学教与学，2012，（5）：5-8
蜡烛燃烧实验范文第3篇
关键词：学生实验；蜡烛燃烧；燃烧的条件；化学观念
文章编号：1008-0546（2017）01-0019-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.005
笔者在《教学与管理（中学版）》2014年第11期上发表了《不同版本初中化学教材“学生实验活动”内容编写特点及对比分析》一文，对比了三个版本教材中8个“学生实验活动”的编写特点，提出学生实验活动的策略，被人大复印报刊《中学化学教与学》转载于2015年第2期上。就如何M织学生实验的教学活动，很多同行要求介绍具体操作流程。2013年11月，笔者参加了江苏省初中化学优质课评比活动，设计并执教了“学生实验活动三――物质燃烧的条件”，获得一等奖。该设计完全突破教材的预设，以蜡烛的燃烧为主线，拓宽了学生的视野，增进了对科学探究的理解，得到点评专家的高度赞扬。经过两年多的实践和反思，又得以丰富和发展。现以本节“学生实验活动”课的课堂组织为例，抛砖引玉，与同行交流学习。
一、整合不同版本教材资源，从学科观念的高度确立探究主题
探究主题的确立是学生实验教学的核心，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。“物质燃烧的条件”是课程标准规定的8个学生实验活动之一，由化学学科的学习来看，通过实验怎样才能学到更多的化学知识，亦即为什么要把燃烧作为初等化学中的一个主题？解决了这个问题，就能够通过教学和实验活动使得学生加深对于燃烧、着火和灭火的进一步的认识和感悟，所以这是一个值得认真研究的问题[1]。
为了让学生认识化学变化的控制之本，揭示知识背后隐含的化学思想，笔者通过对比人教版、沪教版、鲁教版、科粤版四个版本教材中该实验设计发现，除鲁教版教材外，三个版本教材都采用蜡烛作为实验用品，将烧杯罩住点燃的蜡烛，说明燃烧的条件之一：需要有氧气（或空气）。因此，笔者对教材实验进行深层次的拓展，充分挖掘“蜡烛的燃烧”的教育价值，将探究的主线确定为“初探――再探――三探――反思”蜡烛的燃烧4个板块[2]（表1）。
通过主题探究，使学生从化学的角度认识燃烧就是一种化学反应，控制和优化燃烧的条件就能控制和促进燃烧的进行，揭示知识背后隐含的化学思想。使学生自然而然地从自然走近化学，体会到化学就在身边，启发学习化学的兴趣和愿望。
二、从“三维目标”的高度整体规划，建立化学思想方法
建立化学思想方法，有利于更深刻把握问题的本质，树立分析问题的广阔视角，提高解决问题的能力。该设计既关注有效推进学生的理性思维，帮助学生理解和掌握燃烧的条件的内涵和外延，又关注教材内容、化学学科观念与学生已有生活经验的有机结合。学生自然会有意识地利用燃烧、控制燃烧。通过控制反应条件以及反应物的量，可以使反应向着有利于人类的方向进行，从而使化学反应更好地服务于人们的生活。
例如：[初探――蜡烛的燃烧]
[分组实验]1.点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧过程中的现象；2.将冷的蒸发皿放在火焰的上方，提出与蜡烛燃烧有关的问题。
生1：为什么蜡烛需要有一根烛芯？烛芯的作用是什么？
生2：为什么冷的蒸发皿上会有黑色物质产生？
生3：为什么蜡烛刚开始时，不易点燃且火焰较小？
生4：为什么蜡烛在吹灭时，有一股白烟？
[设计意图]提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。通过让学生观察蜡烛的组成，蜡烛在燃烧过程中、熄灭瞬间以及冷的蒸发皿上的现象并提出相关问题，引入课题。
师：要了解其中的奥秘，接下来请各小组认真阅读相关实验要求、操作步骤及注意事项，完成实验，将实验现象和结论填写在实验报告上，探究物质燃烧的条件（表2）。
师生通过实验现象分析、总结得出：要使燃烧反应发生，必须同时满足三个条件：（1）物质具有可燃性；（2）可燃物与充足氧气接触；（3）可燃物的温度达到其自身的着火点（即可燃物燃烧所需要的最低温度）。
[视频展示]播放笔者引燃煤炉的视频，解释将引火材料（纸、刨花、木块）和蜂窝煤依次放置的依据是什么？
[演示实验] 取备好的绿豆粒大小放入盛有开水的烧杯中，并将白磷用小铁圈罩住，再分别另取一块相同大小的白磷和红磷置于两支试管中，迅速罩上气球，也放入烧杯中。学生观察到试管中的白磷燃烧了，而水下的白磷和红磷没有燃烧。再将事先收集满氧气的大试管罩住水下的白磷，请大家注意观察实验现象并加以分析，其中的原理是什么呢？
[设计意图]通过分组实验、视频展示、演示实验、问题引领等环节，采用控制变量法、对比法和分析归纳法等多种科学探究方法，从“水火不容”到“水火相容”，在取得实验事实的基础上分析实验现象，增强了学生的学习兴趣，使学生对物质燃烧的条件有特别深刻的认识，在具体知识的学习中形成和发展对化学观念的认识；形成认识上述内容的基本思路和方法。在具体知识的教学中有效实施观念教学[4]。
再如：[再探――蜡烛在氧气中的燃烧]
师：是不是有了这三个条件，我们就可以很好地利用燃烧为我们服务了呢？接下来请大家看几幅图片。
[课件展示]我省四市因焚烧秸秆而产生的雾霾天气图片。
[分组实验]蜡烛在氧气中的燃烧，比较蜡烛在空气和在氧气中燃烧现象的异同。总结使燃烧变得更旺的方法。
[演示实验]在燃着的酒精灯火焰上撒少量的还原铁粉、酒精喷雾燃烧。
[课件展示]碳与氧气反应的微观示意图，从微观分析碳在空气中和在氧气中的反应。
通过实验现象，总结得出：增大氧气的浓度或增大可燃物与氧气的接触面积，都能促进可燃物燃烧。
[设计意图]由焚烧秸秆产生的雾霾天气，得出必须优化燃烧的条件的结论，使得燃烧朝着有利的方向发展。与在空气中的燃烧相比，蜡烛发生了完全燃烧，放热多，污染少。铁粉的燃烧有利于消除学生界定可燃物的迷思概念，高燃点的可燃物，如金属、石头等，学生从其生活经验中，建立了无法以点火的方式使它开始燃烧的错误认识，故将其归类为不可燃物。筛鲅菔臼笛椋简洁明了，现场很有震撼力。使学生感受化学在实际生产、生活发展中的价值，使整个探究活动水到渠成。而这些恰恰是化学实验教学的魅力所在，也是化学学科育人的价值所在。
三、学生实验活动，不能只强调操作，注重问、思和法
课标倡导以科学探究为主的多样化的学习方式，探究学习要紧密结合化学核心知识的学习。教师应适时地设计并提出有一定层次和思维容量问题，将探究教学与创新能力培养通过高级思维能力建立起本质上的联系，将科学探究教学与创新能力培养落到实处[5]。
如：[反思――蜡烛的燃烧]
[视频展示]将一支较粗的蜡烛点燃，慢慢放入盛有水的小鱼缸中（图1），观察现象。
问题1：用火柴点蜡烛时，为什么开始不易点着？
问题2：蜡烛一经点燃，为什么能持续燃烧？
问题3：蜡烛火焰为什么会闪烁摇晃？为什么火焰呈拉长的水滴形？
问题4：烛身上部为何形成杯子的形状？烛油为何储存在“杯子”中，而未直接燃烧？
问题5：为什么水中燃烧的蜡烛最后变成了“水晶杯”呢？为什么在水中燃烧的过程中，火焰在不断的挣扎，最后还是熄灭了呢？
[设计意图]增加蜡烛在水中燃烧的趣味实验，将课堂的气氛推到，使整节课的设计流程遵循认知发展由浅入深的客观规律，使不同认知层次学生能在自己的最近发展区获得发展。将“物质变化是有条件的”“宏微结合”“化学与社会的和谐发展”“假设、模型与实验”等思想方法相结合，引导学生在学习过程中，潜移默化地渗透教材中蕴涵的化学思想方法，感悟化学知识和化学思想方法相辅相成的关系[6]。
四、结语
教师应增强对新课程实验教学的认同、实施和创造，多发现问题、解决问题、去伪存真，获取真实、原创的知识，再将真实的、能用的知识传授给学生，让学生在动脑、动手之余，参与意识、合作精神、操作技能、探究能力和实验素养得到提升。促使实验教学从“以知识为本”向“以学生发展为本”转变。同时，应处理好教师引导探究和学生自主探究之间的关系，所选用的教学方式应与学生具体的学习任务、学习活动和学习方式相适合，以保证教学方式运用的有效性[7]，以此达到提高学生的学科素质和创新能力的目的，这才是化学实验教学优化和创新的价值所在。
参考文献
[1] 宋心琦.化学实验教学改革建议之五[J].化学教学，2012（12）：3-5
[2] 胡巢生.不同版本初中化学教材“学生实验活动”内容编写特点及对比分析[J].教学与管理，2014（11）：44-47
[3] 胡巢生.教材微粒观建构方式的分析与启示[J].化学教学，2013（8）：26-29
[4] 何彩霞.以化学观念为统领设计教学活动[J].化学教育，2013（1）：16-18
[5] 王磊.基于培养学生高级思维和创新能力的化学探究教学发展趋势[J].化学教育，2014（7）：5-9
蜡烛燃烧实验范文第4篇
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。
蜡烛燃烧实验范文第5篇
关键词：质疑；探究
文章编号：1005－6629(2008)04－0012－03 中图分类号：G633.8 文献标识码：C
1 学生的质疑
在用红磷测定空气中氧气的体积分数的实验教学中，我们让学生在家中把蜡烛固定在盛有水的大盆中，点燃蜡烛，再用一个玻璃杯（或小烧杯、大烧杯等）罩上，杯边缘浸没在水中，使蜡烛在密闭的杯中燃烧，一段时间后观察蜡烛有何变化？杯中的水位有何变化？能否用该实验来说明空气中氧气的体积分数占五分之一？
然而，学生反应强烈，得出的实验结论有的完全相反，争论的焦点是大杯子与小杯子做实验水位上升的幅度差距很大，小杯子（如50 mL的小烧杯）水位上升幅度超过杯高的五分之一，而大杯子（如400mL以上的大烧杯）水位上升幅度小于杯高的五分之一。
2 实验探究
2.1水位上升的高度与燃烧着的蜡烛火焰周围空气受热膨胀有关
针对学生的争论，师生一起首先对蜡烛燃烧时火焰对周围环境温度的影响进行了测试，蜡烛火焰垂直正上方即使在15cm处，温度与室温相比也要高出40℃以上，而蜡烛燃烧火焰周围距火焰中心水平距离4cm处，温度与室温相比高出一般在5℃以内，可见越是靠近蜡烛火焰温度越高，这个区域内空气受热膨胀变化也就越大，小烧杯由于直径小，所罩区域正好是蜡烛火焰温度最高的区域，该区域温度高空气受热膨胀变化最大；而大烧杯直径大，所罩蜡烛火焰区域大，大区域内的空气受热膨胀的平均值也就小，当大、小烧杯中的蜡烛燃烧熄灭后杯内的热空气都冷却到室温时，小烧杯中的水位上升的相对幅度也就必然大于大烧杯，这是出现小烧杯中的水位上升高度超过杯高的五分之一，大烧杯中的水位上升高度小于杯高的五分之一的重要原因之一。
2.2 水位上升的高度与密闭容器内氧气消耗的程度有关
蜡烛在倒扣于水中的大小不同的烧杯中燃烧，是否都能将杯中的氧气消耗尽呢？为了提高实验的准确性我们用试剂瓶代替烧杯进行实验，并同时用红磷、木炭进行实验对比。
实验分两步进行，第一步实验方法及实验装置与“沪教版”课文第26页“测定空气中氧气含量”实验相似，在试剂瓶中先放入10mL浓氢氧化钠溶液（目的是除去蜡烛燃烧生成的二氧化碳）；将带导管的单孔塞改为双孔塞（便于第二步用注水法将反应容器中剩余的气体排出）并将导管都用止水夹夹住。第二步实验：是将第一步实验后瓶中的剩余气体用排水法导入另一个试剂瓶中（该瓶放入了一根1.5m长的绕成螺旋状并用稀盐酸浸泡后又用大量的清水冲洗过的细铁丝）。实验中所用蜡烛为同一支长蜡烛截成的四小段，且每段出的被点燃的棉忒长均约为0.6cm。部分实验的数据见下表：（表内体积单位均为mL）
从理论上讲物质在密闭容器中燃烧几乎能消耗尽容器中所有的氧气，但其实不然，从上表数据中我们可以看出实验第二步中铁丝表面出现的黑色物质（主要成分为四氧化三铁）和红褐色物质（主要成分为三氧化二铁）均为铁的氧化物，显然上述物质在密闭瓶中燃烧并没有能将瓶中所有的氧气耗尽，而且反应容器大，反应过程中也很容易造成局部缺氧而停止反应，也就更难将容器中的氧气全部耗尽，这样进入大瓶的水相对来说也会更少。
可见，大小杯内水位上升高度的不同，与杯内空气受热膨胀的程度、氧气的消耗程度等因素有关。在对比实验中同学们还发现红磷在密闭试剂瓶中燃烧氧气消耗的程度明显高于蜡烛。
此外，同学们还发现在相同空间内可燃物的燃烧面积大、燃烧剧烈、火焰旺，单位时间放出的热量就多，周围空气受热膨胀程度（范围）也就大；燃烧面积小、燃烧不剧烈、火焰不旺，单位时间放出的热量就少，空气受热膨胀程度也就小。
3 用红磷测定空气中氧气含量的实验建议
为了提高用燃着的红磷伸入试剂瓶中密闭燃烧的方法来测定空气中氧气含量的实验的准确性，学生们查阅了许多相关资料并做了大量的实验探究，在探究中他们发现除了要强调装置的气密性要好，红磷量要足，要冷却到室温后才能打开止水夹外，认为还应注意以下几个方面：
3.1 选择的反应容器大小要适中（如选择250 mL左右的广口瓶）； 实验前调整燃烧匙伸入瓶中的位置时，应考虑伸到瓶内的中下部。
3.2 为了尽量减少瓶中空气受热膨胀在密闭前外逸，燃着红磷伸入试剂瓶中密闭的速度要快。
3.3 实验前先将夹止水夹的导管内注满水，然后再进行实验，确保打开止水夹后有足量的水流入瓶中。
3.4 瓶塞内的导管口不要对准燃烧匙，防止反应过程中密闭瓶内压强减小时橡胶导管在大气压的作用下发生形变，管内注满的水少量被压出流入瓶中正好滴在燃着的红磷上，使燃烧停止从而反应不充分。
3.5 当打开止水夹后将广口瓶内的导管口与瓶外烧杯内水位要齐平，使瓶内压强与瓶外大气压相等，有足量的水流入瓶中。
3.6 一旦第一次实验效果不理想要进行第二次实验时，应先向反应瓶内注满水排出瓶中第一次实验反应后的剩余气体，倒掉水后再进行第二次实验。由于红磷燃烧过程中产生的白烟为五氧化二磷, 它有毒性, 且有很强的吸水性, 它刺激粘膜，对皮肤有刺激和灼烧作用（组织脱水）。因此，反应结束后最好在反应容器中的白烟全部消失后再打开。
此外，为了节省实验时间，实验前（最好1―2小时前）将实验所需的红磷从试剂瓶中取出放在滤纸上充分吸干其水分，这样实验时红磷易被点燃。
4 用红磷测定空气中氧气含量的实验改进
针对用燃着的红磷伸入广口瓶中密闭燃烧的方法来测试空气中氧气的含量实验过程中易产生少量热空气外逸，影响到实验的科学性、准确性，我们引导学生对该实验进行了改进，让红磷（白磷）燃烧在全封闭的测气系统中进行。
4.1 实验装置如图
4.2 操作方法和步骤：
4.2.1 甲、乙为两个直径4cm左右，长20 cm左右的玻璃管，连接装置如图所示，并将它们分别固定在两个铁架台上，将甲玻璃管中水位调制在5 cm左右高并用红色橡皮筋做上记号。再将甲玻璃管水位以上部分分成五等分用蓝色橡皮筋做上记号。
4.2.2 用一根约20 cm长的粗铜丝（细铜棒）插入橡皮塞中（主要考虑铜的导热性较强）， 玻璃管内部分的铜丝长约9 cm左右，并将其末端部分敲扁，制成小燃烧匙形状， （如果玻璃管口径较大的话，也可在橡皮塞上装一个燃烧匙，将铜丝伸入燃烧匙的底部直接与白磷接触）， 瓶外部分的粗铜丝弯成直角便于实验时用酒精灯加热。
4.2.3 取绿豆大小的白磷，在滤纸吸干其水分后再将其放在燃烧匙内伸入玻璃管中，塞紧橡皮塞；
4.2.4 用酒精灯外焰对准铜丝加热大约1―2分钟左右，白磷熔化、燃烧。
4.2.5 反应停止玻璃管冷却后观察甲玻璃管中的水位上升的情况。
4.3 改进后的优点：
4.3.1 白磷燃烧前后试管内气体不与外界交换，而且反应容器较小，易将反应容器中的氧气耗尽，结果更加准确。
4.3.2 反应在完全密闭的系统中进行，减少了污染。
4.3.3 加热反应所用时间短，现象直观明显，易于观察。
5 活动反思――对用木炭测定空气中氧气含量的再认识
在用红磷测定空气中氧气的体积分数的实验教学中，曾把这样一道实验题让学生思考：“你还能设计什么实验来测定空气中氧气的体积分数？甲同学将燃着的红磷改成燃着的木炭（过量）伸入广口瓶中密闭燃烧的方法来测定空气中氧气含量。当燃着的木炭熄灭广口瓶冷却后打开止水夹广口瓶中有何现象？为什么？要想该实验成功，甲同学应作怎样的改进？”（有些教学辅导用书、习题上，甚至中考试题中都出现过这样的类似实验题）。引导学生讨论后给出的答案是：广口瓶中没有水流入，因为反应生成的二氧化碳气体的体积等于反应中消耗掉的瓶中氧气的体积；要想该实验成功只要事先在瓶中加入少量的浓碱（如浓氢氧化钠溶液）即可。
然而学生实验探究的实际结果却要比所谓的“标准答案”复杂得多，实验中学生们发现受空气热膨胀的影响，不加浓碱仍有水进入瓶中，而且进水量的多少还受瓶内空气热膨胀程度即加热的木炭块状的大小、木炭加热燃烧的程度、红热木炭伸入瓶中密闭的速度等因素的影响，而且木炭与蜡烛相似，在密闭的瓶内燃烧也很难将瓶内的氧气全部耗尽。
为了防止实验过程中有少量热空气逸出而影响实验的准确性，我和学生们又做了这样一个实验：在密闭的玻璃管中用电热丝对过量的干燥的木炭充分加热至赤红，使其与玻璃管中的氧气充分反应，冷却后打开止水夹，结果发现导管口有少量气体溢出。经查阅资料、讨论分析，主要是由于木炭与氧气反应使容器内局部缺氧后生成的部分二氧化碳又会与红热的碳反应生成一氧化碳。（反应的总方程式为 2C+O2=2CO，反应前后气体体积比为1：2 ）， 生成的一氧化碳的体积是消耗掉的氧气的体积的2倍，所以反应后冷却打开止水夹，导管内会有少量气体溢出。
可见，不能用木炭代替红磷来测试空气中氧气的体积含量的原因是多方面的。教学中我们往往会凭自己已有的知识经验设计一些实验或直接从所谓的权威资料上精选某些实验试题，不经过实验探究，就对实验结果进行推测或轻信资料上的所谓的“标准答案”，而忽视了实验可能出现的复杂性。因此，对教学中一些实验（试题）有必要在课前进行认真细致探究，只有这样传递给学生的信息才可能科学严谨，经得起实践检验。否则一旦学生在自主探究中发现自己探究的结果与老师讲的差距很大，必然会挫伤其开展实验探究的积极性，影响学生学习化学的兴趣。即便是有些实验在现有的条件下进行探究很难达到预期的实验效果，可向学生作适当的说明，不可以假乱真将不切合实际的信息传递给学生。
参考文献：
