氢气燃烧火焰颜色影响因素的研究及演示方案再设计

基于对氢气燃烧火焰颜色的不同解释,从焰色反应、火焰温度、气体流速等3方面影响因素设计方案进行实验研究,得出影响氢气火焰颜色的主要因素是气流速度、火焰温度及药品的焰色反应。巧用球形干燥管既控制气流速度、又控制火焰温度的特点,设计出可以观察到氢气燃烧火焰呈明显蓝色的演示装置。用可现取的仪器药品、可执行的实验方案、可重现的实验现象、可检验的实验结果,验证了教材中关于氢气燃烧火焰颜色的论述,突破了实际操作中氢气燃烧颜色不易观察的局限。     

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。