对蜡烛及其燃烧的实验探究

1.3对蜡烛及其燃烧产物的探究

预备知识：

物理变化和化学变化；二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；有关蜡烛的常识。

西汉匡衡凿壁借光（《西京杂记》卷二：“匡衡字稚圭，勤学而无烛，邻舍有烛而不逮。衡乃穿壁引其光，以书映光而读之。”），唐朝李商隐《无题》曾写春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。

明初罗贯中著《三国演义》：孔明曰：“……我自于帐中祈禳北斗.若七日内主灯不灭,吾寿可增一纪……“。……孔明在帐中祈禳已及六夜,见主灯明亮,心中甚喜.姜维入帐,正见孔明披发仗剑,踏罡步斗,压镇将星.忽听得寨外呐喊,方欲令人出问,魏延飞步入告曰：“魏兵至矣!”延脚步急,竟将主灯扑灭.孔明弃剑而叹曰!“死生有命,不可得而禳也!”魏延惶恐,伏地请罪；姜维忿怒,拔剑欲杀魏延。

蜡烛，用石蜡（多种物质混合）制成，在生日宴会、宗教节日、红白喜事等活动中也有重要用途。在文学艺术作品中，蜡烛有牺牲、奉献的象征意义。它是一种重要的日常照明工具。

根据生活经验，我们已经知道了：蜡烛是可以燃烧的，而且在燃烧过程中会滴落蜡油。在燃烧的时候有“黑烟”，在吹灭之后，有“白烟”。

根据物理变化和化学变化的相关知识，我们知道，蜡烛燃烧是化学变化，有新物质生成（燃烧都是化学变化）。

既然是化学变化，在它燃烧的过程中，生成了哪些新物质呢？我们按以下过程来探究。

1. 想想或想象一下，蜡烛燃烧生成了什么新物质，大胆猜想，小心求证；

2. 设计实验证明这种猜想，无论这种猜想最终被证明正确还是错误，都是收获！

3. 具体的实验过程，按步骤进行；

4. 得出结论，分析产生的现象：为什么会这样、这种现象说明了什么；

5. 拓展探究，得出结论之后就可以继续深入研究了，再确定研究方向，并提出新的问题或猜想……

在做实验之前，还是要说，安全无小事，认真仔细学习实验的基本操作，是我们安全地进行实验并获得成功的重要保证。化学是一门以实验为基础的科学，每一条看似简单的安全操作要点的背后，都有很多实验结果的支撑，也同样有许多实验人员的血和泪甚至生命。

整个实验过程其实就是蜡烛燃烧的过程：

1. 点燃前（烧之前看一看，试一试）；

2. 点燃（让它烧，同时做几个测试，看看结果）；

3. 熄灭（吹灭了，再进行几个测试）

【点燃前】看一看切一切 扔一扔

观察蜡烛的颜色：白色、红色、还有可能是彩色的（生日蜡烛），状态：固态（物质有固液气三种状态），形状：可能是圆柱形或其他形状，硬度：较大，得花点力气才能掰断，闻气味：有特殊气味。

切一小片石蜡，扔到盛有烧杯的水中观察，发现石蜡不溶于水（如果是像白糖、盐一样迅速消失了，那就说明它溶于水），而且漂浮在水面上方，说明石蜡密度比水小。

实验结束之后将这片石蜡放入盛有固体废弃物的烧杯中（扔到指定的容器）。

【点燃】烧一烧看一看

蜡烛燃烧时，发光、放热（化变）。固态的石蜡熔化为液态（物变，熔化的是还没有燃烧的石蜡），火焰分为3层，外焰最亮，焰心最暗。测试其明暗程度与火焰温度的关系，我们可以用一根火柴梗，切入火焰中心，让它同时受外焰、内焰、焰心的作用，迅速取出我们发现，外焰先炭化（烧焦变黑了），其次是内焰（有点黑），最后才是焰心（特别淡）。所以我们用这种间接的方式可以推测出外焰温度最高，焰心温度最低。如果想要直接证据，就需要用高级的数字温度计测试相关层的温度，得到一个明确的数字了。

蜡烛燃烧肯定是化变，但生成的产物我们看不到，很有可能是因为火焰温度较高，产物一热都变成气态跑了，如果能让产物冷下来，也许就能看到了。所以在火焰上方，罩一个冷而干燥的小烧杯（冷—为了降低产物温度，更好地观察生成物，干燥—为了排除其它物质的干扰），观察，发现干燥的烧杯内壁有水珠（水雾）生成，证明了蜡烛燃烧产物有水；之前学了二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这次也看看能不能浑浊—拿一只新烧杯，把烧杯底蘸点澄清石灰水，也倒放在火焰上方，观察到澄清石灰水变浑浊，所以证明了蜡烛燃烧产物有二氧化碳。

<注意：这里如果仅仅用蘸澄清石灰水的烧杯扣在火焰上方，是不能得到：水+二氧化碳的结论的！因为这样不能说明产生的水雾到底是蜡烛燃烧产生的，还是澄清石灰水里面的水受热又遇冷形成的。>

有时候，质量不好的蜡烛，烧着还产生黑烟，烧杯底也可能沾上黑烟，如果用玻璃棒刮一刮会发现是一些特别细小的粉末，其实它是石蜡未完全燃烧产生的炭黑。

<又注意：燃烧过程，实际上是石蜡受热，变成气体，在烛心处燃烧。>

【熄灭】吹灭了看一看 再尝试点燃

吹灭了之后，很长一段时间，烛心都会有白烟往外飘。如果用火柴去点燃（最好还是用燃烧的石蜡去点，容易成功）白烟，发现蜡烛能够重新燃烧。这个白烟，其实是石蜡的固体小颗粒。点的时候，还得注意，先靠近烛心点，点着了有了成功的经验，再离烛心远一些尝试点燃。

成功体验：会看到，点燃的一瞬间，火焰犹如水滴一样，是从白烟顶端“滴”到烛心，从而引燃烛心的。如果看的不清楚，仿佛是白烟顶端先有一个火苗，“穿越”到烛心上的。

其实这个实验就已经渗透了微观物质世界了：无数的白烟（石蜡的固体小颗粒）聚集形成了石蜡这种物质。

【实验结束】如果是在实验室进行的，那么…

1.将固体废弃物放入专用的烧杯中；

2.将水池和地面的固体废弃物用镊子夹取放入专用烧杯；

3.仪器药品摆放整齐；

4.擦干净实验台。

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