协会概况
成立与发展 展览与转化
评选与表彰 交流与合作
资讯信息
要闻导读 协会动态 最新发明 会员发布
探索发现 科技政策 创新争鸣 重点推荐
主要活动介绍
发明展览会 发明创业奖 发明家论坛
活动集锦 视频点播 民间科技发明
创造力开发
创业大讲堂 创新动态研究 教学视频
创造力测试 创造教育理论 发明创造技法
您现在的位置:首页 > 创造力开发 > 优秀教材教案
来源:中国发明网  时间:2008年11月05日  
 

  在小学自然常识课程中演示大气中的氧气成份实验有如下: 
  实验一:燃烧罩中蜡烛(一)
 〔器材〕玻璃钟罩JK槽、小术板、蜡烛、细铁丝、火柴等 
 〔步骤〕在水槽内放约30毫米深的水,滴入几滴红墨水染成红色。将粘有小蜡烛的木板放置于水面中央,点燃蜡烛。罩上玻璃钟罩,立即塞住钟上面的开口。可以看到起先蜡烛在罩内燃烧,过一会儿蜡烛慢慢熄灭。这时会发现罩内水面逐渐上升,升到原来罩内空气体积的五分之一处不再上升。这说明:蜡烛燃烧时用去罩内一部分空气。这部分气体能帮助燃烧,它叫氧气。氧气约占空气体积的五分之一。
  其实用这个实验来解释空气中有1/5是氧气是错误的:空气中氧气燃烧后其实不是消灭了,而是生成了二氧化碳,难道二氧化碳不占体积吗?据资料分析,它的摩尔数并不比氧气少,体积并没有减少。
有人解释为二氧化碳能溶于水,它全部溶解在水中了。其实这个解释也是有问题的: 因为据实验观察,在蜡烛熄灭后2~3分钟内水是一下子升上去了,而不是缓慢升上去的, 不可能蜡烛燃烧后产生的二氧化碳一下子窜入水中。
  另外我们可用实验证明:
  实验二:杯底石灰水是否变混浊
 〔器材〕水槽、烧杯、石灰水、蜡烛、瓶盖
 〔步骤〕将澄清石灰水倒入水槽内,将蜡烛点燃后放在瓶盖中,使其浮在水面上,再将一烧杯倒扣在蜡烛上方,待蜡烛熄灭后,进行观察。
 〔结果〕澄清石灰水并没有变混浊。
 〔分析〕二氧化碳并没有很快溶入水中。
 实验三:水面上放油
 〔器材〕水槽、烧杯、蜡烛、瓶盖、油
 〔步骤〕将水倒入水槽内,再将油倒入浮在水面上,将蜡烛点燃后放在瓶盖中,使其浮在水面上,再将一烧杯倒扣在 点燃的蜡烛上。待蜡烛熄灭后进行观察。
 〔结果〕水面仍会上升1/5。
 〔分析〕既然油隔断了二氧化碳溶入水中的通道,说明二氧化碳没有溶入水中,液面 仍上升,说明不是氧气燃烧后变成二氧化碳溶入水中的解释。 到底是什么原因造成杯内液面上升1/5呢?笔者以为是杯内气体的热胀冷缩:当蜡 烛燃烧后杯内气体膨胀;待杯内蜡烛熄灭后温度降低,空气密度增加,体积收缩,所以导致 水位上升1/50
  下面可用三个实验来证明: 证明一、从蜡烛开始燃烧时杯内会冒出气泡证明杯内空气先膨胀后收缩。
  实验四:燃烧时杯内空气体积膨胀
 〔器材〕水槽、大容积烧杯、瓶盖、蜡烛、水
 〔步骤〕与实验一同
 〔结果〕烧杯倒扣在蜡烛上方的开始几秒钟内观察到有气泡从烧杯口冒出。 
 〔分析〕这就是因为烧杯内的气体在蜡烛燃烧过程中温度升高、压强增大所致,在蜡烛火焰熄灭后不但停冒气泡,还有烧杯内水位上升现象产生,说明这时杯内气体因冷却而体积缩小所致。所以是否有气体冒出反映了杯内气体是否热胀冷缩的关键因素。有人提出他在做本实验时并没有发现杯内有气泡冒出,这儿如何解释呢?这是因为烧杯体积太小,在盖上烧杯时杯内温度已太高所致。但当蜡烛熄灭后杯内液面仍会上升1/5。
  证明二、如果燃烧温度高液面上升会大于1/5
  实验五:燃烧酒精可使烧瓶内的水位上升达杯内三分之一处。
 〔器材〕术槽、瓶盖、酒精棉花
 〔步骤〕与上述实验相同
 〔结果〕杯内液面上升到杯高三分之一处。
 〔分析〕这是燃烧温度比烧蜡烛高所致。
 证明三、不用烧蜡烛,只有使杯内空气先热后冷,杯内水位也会上升1/5。
 实验六:用开水烫杯子冷却后也会使水往上升五分之一处 
 〔器材〕水槽、大容积烧杯
 〔步骤〕在水槽内盛放半盆水、用开水将烧杯烫 热,后用布将它反扣在水槽内等数分钟。
 〔结果〕杯内液面上升到杯高五分之一处。 
 〔分析〕100℃空气冷却后体积收缩到原来的五分之四处。
  证明四、使杯内缓慢燃烧杯内的温度不升高但仍能将全部氧气变为二氧化碳。
  实验七:用大容积瓶取代烧杯的燃烧实验
 〔器材〕水槽、大容积瓶、蜡烛、木棒。
 〔步骤〕在水槽内放半盆水,将蜡烛点燃后固定在木棒上, 反向放入倒扣的大容积玻璃瓶内,再倒扣在水槽内,待半小时火焰熄灭后。
 〔结果〕水面仅上升到大瓶口。
 〔分析〕这是因为瓶容积大,蜡烛燃烧不能使整个瓶温度升高,瓶内空气不上升到40℃以上,体积不膨胀,冷却后也不收缩所致。
 从国外资料看到国外教科书都已认为"蜡烛吸水"的起因是空气的热胀冷缩而并非是氧气燃烧变为二氧化碳所致。

站内查询
 
 
 
 
办事指南
如何加入中国发明协会
如何参加协会活动
如何查询会员及会员成果
专利申请指南
如何与协会联系
科技政策
·《发明专利申请优先审查管理..
·黔东南州苗族侗族自治州科学..
·《专利实施许可合同备案办法..
·《关于修改〈专利代理管理办..
·《专利行政执法办法》(第60号..
·成都市专利资助管理办法(200..
·甘肃省科学技术普及条例
·实施《国家中长期科学和技术..
·海南省知识产权战略纲要
·浙江省专利保护条例
留言板  |  关于我们  |  联系我们  |  邮件中心  |  本站声明
地址:北京市西城区北三环中路乙6号伦洋大厦6层 邮编:100120 京ICP备13024222 京公网安备110102006451 本站访问人数