一个有趣的驱动性问题——蜡烛在太空中能否燃烧

对蜡烛在微重力条件下是否能够燃烧有不同的预测结果,从对流、扩散和反应引发3个角度讨论了预测微重力状态下蜡烛能否燃烧的思路。引用美国航空航天局、中国科学院和哈尔滨工程大学等的实验研究证据,说明在微重力环境中蜡烛可以持续燃烧,以及蜡烛微重力燃烧时火焰的形状、颜色、大小和温度等特点。介绍使用摄像机实际拍摄蜡烛微重力燃烧现象的方法。     

“蜡烛刚熄灭时白烟的点燃”实验新方法

分析义务教育课程标准实验教科书化学教材,有关验证"蜡烛燃烧产生白烟"的实验设计颇耐人寻味.人教版第12页(上册)要求"点燃蜡烛刚熄灭时的白烟"(如图1所示),沪教版第11页(上册)说明"从蜡烛火焰中,可以引出一缕‘白烟'"(如图2所示).实际操作时,实验效果很不理想.前者因白烟的散逸,很难点燃,后者引出白烟倒没问题,但点燃时火焰不能连续.虽然已有老师提出通过改制蜡烛的方法点燃白烟[1],然而我们的问题是,普通蜡烛产生的白烟能够被持续点燃吗?答案应该是肯定的.     

对蜡烛燃烧现象的追问与解释

蜡烛燃烧实验蕴含着许多物理和化学原理。通过文献梳理和实验探究,探讨了蜡烛等物质燃烧时为什么会形成火焰、火焰的形状、温度、颜色和成分等问题,为中学化学教学提供参考。     

"蜡烛刚熄灭时白烟的点燃"实验改进

九年级化学上册(人民教育出版社出版,2001年6月第1版)第8页图1—18:点燃蜡烛刚熄灭时的白烟,观察蜡烛能否重新燃烧?按教材介绍的方法点燃,成功率极低。原因是:吹灭蜡烛时白烟会被吹扩散,离得远点不着,离得近(约1cm,不等白烟扩散)确能点着,但分不清究竟是点着的白烟引燃了蜡烛,还是直接点燃了蜡烛?这个实验可以这样改进:取约10 cm长的粗棉线(没用过的酒精灯芯),放在融化的石蜡中浸透(相当于蜡烛)。取出棉线,使之成为一团,放在石棉网上点燃。棉线燃烧片刻后,用一直径60 mm,高100 mm的漏斗罩住,少顷可看到燃烧的棉线全部熄灭,这时点燃漏斗径口…     

空气污染组分H_2O和CO_2对乙烯燃烧性能的影响(Ⅱ)——反应机理和动力学模拟

超燃冲压发动机在高空工作时,以高温高速纯净空气作氧化剂使燃料燃烧.但在地面实验中,高温空气往往通过燃烧加热方式获得,会使空气中含有H2O和CO2等污染组分.本文用活塞流反应器进行动力学模拟,研究在不同初温、压强和燃气比的条件下,H2O和CO2污染组分对乙烯燃烧的温度、压强和点火延迟时间等特性的影响.模拟结果表明:乙烯在含有H2O/CO2污染物的空气中燃烧,相比纯净的空气而言,H2O对乙烯的点火有一定的促进作用,而CO2有一定的抑制作用;空气中含H2O和CO2污染物使乙烯燃烧的平衡温度和压强降低,在污染物浓度相同时,CO2引起的下降幅度比H2O的大.模拟结果能较好地解释现有的实验现象.     

空气污染组分H2O和CO2对乙烯燃烧性能的影响(II)——反应机理和动力学模拟

超燃冲压发动机在高空工作时, 以高温高速纯净空气作氧化剂使燃料燃烧. 但在地面实验中, 高温空气往往通过燃烧加热方式获得, 会使空气中含有H2O和CO2等污染组分. 本文用活塞流反应器进行动力学模拟, 研究在不同初温、压强和燃气比的条件下, H2O和CO2污染组分对乙烯燃烧的温度、压强和点火延迟时间等特性的影响. 模拟结果表明: 乙烯在含有H2O/CO2污染物的空气中燃烧, 相比纯净的空气而言, H2O对乙烯的点火有一定的促进作用, 而CO2有一定的抑制作用; 空气中含H2O和CO2污染物使乙烯燃烧的平衡温度和压强降低, 在污染物浓度相同时, CO2引起的下降幅度比H2O的大. 模拟结果能较好地解释现有的实验现象.     

对蜡烛燃烧产物成分的再探究

蜡烛燃烧实验是九年级化学教材中的一个典型实验,在检验蜡烛燃烧产物的实验中,发现在从蜡烛燃烧的内焰与外焰结合区域引出的气体中不仅含有石蜡蒸气和一氧化碳,而且还含有能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色的物质,再将其分别通入银氨溶液和氯化亚铜氨溶液中后,还分别产生了白色和红色沉淀.由此得出在蜡烛燃烧的气体产物中可能含有末端炔烃和烯烃等物质的结论.     

铁丝在氧气中燃烧的实验改进

“铁丝在氧气中燃烧”是初中化学教材中证明氧气化学性质的一个演示实验,该实验证明了氧气比较活泼,在一定条件下可以和金属发生剧烈反应。但是与木炭在氧气中燃烧、硫在氧气中燃烧、蜡烛在氧气中燃烧的演示实验相比,铁丝在氧气中燃烧的实验存在着一些不足的地方,针对这些不足,对铁丝在氧气中燃烧的实验进行了改进。1实验存在的问题按照教材要求,铁丝在氧气中燃烧的实验,须将铁丝绕成螺旋状,并在铁丝的末端绑上一根火柴杆,实验时先将火柴杆点燃,待火柴杆将燃尽时,迅速伸入盛满氧气的集气瓶中。这样的操作存在2个问题:第一,火柴燃烧的程度不…     

O2/CO2煤粉燃烧时含铁矿物质转化行为的实验研究

通过乌兰木伦煤和哈拉沟煤在沉降炉中的燃烧实验,采用57Fe M(o)ssbauer谱仪,对煤中含铁矿物质及其在O2/N2和O2/CO2燃烧条件下生成的灰中含铁成分进行分析和比较,研究了O2/CO2煤粉燃烧时含铁矿物质的转化行为.结果表明,与O2/N2燃烧相比,O2/CO2燃烧对灰中生成的主要含铁矿物相种类没有影响,但显著地改变了灰中含铁矿物相的相对含量;O2/CO2燃烧更有利于内在黄铁矿和菱铁矿生成硅酸盐玻璃体而不是氧化成铁氧化物.灰中含铁矿物相的相对含量变化表明O2/CO2燃烧影响煤的结渣趋势,对于含内在含铁矿物较多的煤,O2/CO2燃烧会增加其结渣的趋势.     

巧用液封集气瓶验证蜡烛燃烧产物

对蜡烛燃烧实验进行了改进。将蜡烛放置在液封集气瓶中燃烧,可以简单方便地同时验证多种燃烧产物,白烟复燃的成功率大大提高。此外,还验证了在加热条件下,炭可使酸性高锰酸钾溶液褪色。     

蜡烛不完全燃烧实验的改进

指出了初中化学教材中“蜡烛不完全燃烧”实验缺乏直观性的不足,详细介绍了利用铁管和蜡烛演示的实验方法及实验现象。     

加热法清除烧杯内壁的油垢

植物油的加热实验是按照ＧＢ5 5 31- 1985《加热实验》进行检验 ,取 5 0ｍｌ样品放入 10 0ｍｌ烧杯中 ,加热到 2 80℃ ,观察油色的深浅和状态变化情况并进行质量评价。实际检验过程中按照此方法进行加热试验后 ,烧杯内外壁渐渐地形成一层牢固的油垢 ,因而影响样品的颜色和状态变化的观察。用一般清洁剂清洗很难清除 ,导致物资和时间上的浪费 ,最后只能更新烧杯。在实际操作过程中发现 ,利用有机物的燃烧原理清除烧杯的油垢效果为最佳 ,具体操作过程如下 :把要清除油垢的烧杯放入关闭电源不久的马弗炉中加热 10～ 15ｍｉｎ。要注意马弗炉的适…     

二氧化碳熄灭蜡烛火焰的实验改进

初中化学课本第三章第四节[实验3—6]——二氧化碳熄灭蜡烛火焰的实验,除了说明二氧化碳的重要性质二氧化碳不能支持燃烧外,还说明二氧化碳比空气重,能象倾倒液体那样,从一个容器倒入另一个容器。     

空气污染组分H2O和CO2对乙烯燃烧性能的影响

超燃冲压发动机在高空工作时, 以高温高速纯净空气作氧化剂使燃料燃烧. 但在地面实验中, 高温空气往往通过燃烧加热方式获得, 从而使空气包含了H2O和CO2污染组分. 本文用电阻加热来流空气并添加污染组分的方法, 研究了燃烧室模型中乙烯的燃烧状态和壁面压力受污染组分的影响. 用化学反应动力学模拟的方法, 在绝热刚性反应器模型中用H2O和CO2取代空气中的N2, 研究了污染组分对点火延迟和燃烧温度的影响, 并从链反应机理的角度讨论了实验和动力学模拟结果.     

蜡烛燃烧产物检验实验的改进

用透明的圆柱形去底塑料瓶、90°弯尾球形干燥管、铁架台等组装实验装置改进了蜡烛燃烧产物检验的实验，可以很快看到塑料瓶内壁空干燥管内有水雾、石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧的产物有水和二氧化碳。     

二氧化碳实验装置的改进

按新编《初中化学》课本（全一册）[实验3-4]的要求操作,没有经验的教师或操作时稍不注意,倾倒方式不对,就会使上面的一支蜡烛先熄灭;如果集气瓶的体积小于烧杯的体积,又会造成实验失败。为使这个实验能100％地成功,以有效地培养学生的观察能力,提高学生学习化学的兴趣,我对此实验作了如下改进。     

O2/CO2循环燃烧方式下矿物元素蒸发特性的热力学研究

运用热力学平衡计算方法（F*A*C*T）对O2/CO2循环燃烧方式下矿物元素的蒸发特性进行了研究，并采用高温热天平进行了实验验证。结果表明，各矿物元素蒸发的主要形态分别是Na(K)Cl(g), FeO(g)和SiO(g)，反应气氛和温度对矿物元素蒸发形态和蒸发率有明显影响。O2/CO2循环燃烧方式下矿物元素的蒸发率均小于常规空气燃烧，尤其是还原性气氛中，当温度为2400 K时，常规空气燃烧矿物总蒸发率为9.65％，而O2/CO2循环燃烧方式矿物元素总蒸发率仅为4.46％。实验值比计算值略高，但主要趋势相同。     

我们对“合成氨”实验的改进意见

1.化学通报1954年10月号482页图1中在吉普发生器(7)出口处装上CaCl_2的球状干燥器。 2.氮的来源改用燃烧磷: 将磷取少许放燃烧匙中着火及时送入盛有少许水的瓶内燃烧,瓶口另一管与盛水烧杯相连(如图1),当磷燃烧变为五氧化二磷后溶解于水中减低压力,由烧杯中水压入瓶内使P_2O_5全部溶解馀下氮气。将图中集气瓶改装成图2,然后连到482页图中6瓶前,替代1.2.3.4.5等部慢慢的等速度放入水将氮气驱逐入瓶6。     

“蜡烛火焰划分”实验的局限成因分析及改进研究

人教版初中化学首个探究性实验"蜡烛及其燃烧"明确指出火焰的划分方法，但在实际教学中肉眼观察法和火柴梗燃烧法对蜡烛火焰的划分存在一定的局限性。采用文献研究法和实验验证法分析其局限性的成因——燃料的析炭能力强弱、材料结构的不同等，并提出相应的改进建议。     

钠在氯气中燃烧的实验改进

按现行中学化学教材演示钠在氛气中燃烧。至少有以下两个缺点:(1)实验用的铜制燃烧匙,尽管铺上细砂或石棉,在剧烈燃烧时,必将伴随着棕色的烟(CuCl:微粒)。(2)钠块先引燃再伸进氯气的集气瓶中燃烧,是从燃烧到燃烧,现象无多大差别,也不能很好说明课本里的意思。