一种含氢燃料火焰降温观色筒的设计和应用*

针对酒精灯火焰呈黄色的解释争议进行研究,以降低环境温度和减少氧气浓度为方向,设计了可观察环境温度变化对含氢燃料火焰颜色影响的仪器。对乙醇、丁烷、蜡烛等燃烧火焰进行降温测试,发现含氢燃料正常燃烧火焰颜色一般为黄色、降低环境温度后变为极淡的蓝色(光亮条件下)的规律,证明了燃烧过程中水分子处于激发态是导致火焰颜色由蓝色变为黄色的重要原因,钠元素的焰色反应不是酒精灯火焰呈黄色的唯一原因。对丁烷喷枪火焰颜色的降温测试,意外观察到4种疑似氢原子光谱的可见光谱线,为今后寻找该谱线提供了可借鉴的方向。研究过程可作为基于真实情境的研究素材,通过问题的发现、仪器的改进和规律的总结,提高学生运用化学知识解决真实问题的能力,培养学生的核心素养。     

精确测定温度对反应速率影响的演示装置*

针对中学化学教材中测定化学反应速率演示装置存在的欠妥之处,设计了气体测速管,将其与双层双口平底烧瓶、温度传感器、硅橡胶加热套等组合成测定温度对反应速率影响的演示装置。以锌与稀硫酸反应为对象,定量研究温度变化对反应速率的影响,通过控制反应液温度的稳定性、控制最高初始温度减少水蒸气的影响、筛选有效实验数据等措施,提高定量研究的精确度。得出温度每升高10℃,锌与稀硫酸反应速率增大1.4倍的结论。问题的发现、仪器的设计和研究的过程有利于培养学生的质疑能力、创新精神和证据意识。