也谈水下白磷燃烧实验的改进

张辰刚吴海霞

（1南京市雨花台中学江苏南京210012；2南京市雨花台区教师发展中心江苏南京210012）

也谈水下白磷燃烧实验的改进

张辰刚1吴海霞2

（1南京市雨花台中学江苏南京210012；2南京市雨花台区教师发展中心江苏南京210012）

现行人教版初中化学教材中，水下白磷燃烧的演示实验存在着很多的弊端。通过创新并经实践验证，改进后的实验，具有现象明显，可操作性、可重复性强，绿色环保等优点。

白磷；水下；燃烧；改进

一、问题的提出

在现行人教版九年级化学的第七单元《课题1燃烧和灭火》中，设计了实验7-1（如图Ⅰ和Ⅱ），探究并得出燃烧的必要条件。教材中标注“由教师演示本实验，实验需在通风橱或抽风设备下进行”，说明按照教材编排演示实验将会出现较多白烟扩散到空气中，造成污染。教师在实际教学中，按照教材演示该实验时，不仅出现了较多白烟，而且因为白磷在水下的流动性增强，很难观察到其燃烧的现象。

图1 教材实验

笔者经过深入思考，查阅多种文献资料，经过多次改进并创新，通过实践验证，取得了很好的教学效果。改进后的水下白磷燃烧实验，不仅实验现象明显，可操作性、可重复性强，而且产生的白烟不泄漏到空气中，非常绿色环保。

二、实验的改进

1.实验器材、药品

50mL注射器、针栓、漏斗、乳胶管、细铜丝、250mL烧杯、镊子、一套实验室制取氧气的发生装置、100mL集气瓶、酒精灯、棉花球、火柴、高锰酸钾、白磷、热水等。

2.仪器加工

将乳胶管一端连接漏斗的末端，另一端连接针栓，制成如图2所示的自制组合仪器“漏斗-乳胶管-针栓”，备用。将细铜丝绕圈制成如图3所示的自制铜圈台，备用。

图2 自制组合仪器“漏斗-乳胶管-针栓”

图3 自制铜圈台

3.实验方法

（1）把自制铜圈放入烧杯中，并倒入热水，用镊子在铜圈上放入黄豆大小的白磷后，用图2中的漏斗缓慢放入热水中并罩住白磷。

（2）用注射器吸取约30mL的氧气，连接好乳胶管上的针栓，缓缓推入氧气，使氧气和白磷接触如图4所示。

（3）反复拉推注射器活塞。

图4 向水下注入氧气燃烧

4.实验现象及效果图

（1）如图5所示，推注射器活塞，水下白磷迅速燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟。

（2）向外拉注射器活塞，白烟进入注射器内，热水淹没白磷，燃烧停止；再推注射器活塞，气体和白磷再次接触，白磷又复燃烧；反复操作1-2次直至注射器内氧气耗尽，白磷不再燃烧。

（3）如图6所示，燃烧停止后反复推拉活塞2-3次，白烟消失在注射器内。

图5 水下白磷燃烧

图6 白烟消失

三、实验创新之处

1.自制的铜圈台，便于实验中热水和白磷的分离。白磷的着火点是40℃，熔点是44.1℃，在高于44.1℃的热水中，白磷变成液态，难溶于水但流动性增强。要能清楚地观察水下白磷的燃烧现象，必须要做到白磷和热水的分离。自制铜圈台上的凹槽具有较小的缝隙，在与氧气接触时，便于热水渗漏但液态白磷相对固定，保证了实验的顺利进行,且自制的铜圈台，制作简单，可反复使用。

2.创新仪器组合“漏斗-乳胶管-针栓”，使实验绿色环保，有效防止空气污染。白磷燃烧后的白烟有毒，不能排放入空气。注射器针管连接针栓，针栓连接乳胶管，乳胶管连接三角漏斗，环环相扣的装置使整个实验过程处于密闭环境中，倒置的漏斗还能有效地缓冲白磷燃烧放热造成的气压增大，有利于热水对白烟的吸收。

3.反复推拉注射器活塞，让燃烧重复实现。实验中，通过推拉注射器，让气体和白磷接触或分离，观察到“白磷燃烧→熄灭→白磷复燃→再熄灭→白磷再复燃”的循环现象，激发学生浓厚的兴趣，引发学生思考得出燃烧的必要条件：燃烧除了要达到可燃物所需的着火点，还需要可燃物和氧气接触。

四、实验注意事项及反思

1.漏斗放入热水中的速度很关键。放入的速度要很慢，有利于自制组合仪器漏斗-乳胶管-针栓内的空气排出，如果放入过快，不利空气排出，容易造成漏斗的倾斜，甚至发生和烧杯的碰撞。

2.白磷的用量不能太大。本实验使用到的乳胶管，起到密封圈的作用，但其受热容易变形。本实验中白磷控制用量较少，燃烧中放出热量较少，且推拉活塞过程中热水及时将热量分散，倒置的漏斗具有较大容积和较长的玻璃管尾部，因此乳胶管的受热程度相对较小。

［1］王晶,郑长龙.义务教育教科书·化学（九年级·上册）［M］.北京:人民教育出版社,2012:129

1008-0546（2017）09-0089-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2017.09.030