奇妙的火星——对“铁在氧气中燃烧火星四射”现象的探究

奇妙的火星——对“铁在氧气中燃烧火星四射”现象的探究 奇妙的火星——对“铁在氧气中燃烧火星四 射”现象的探究 @@◎0@—— 对"铁在氧气中燃烧火星四射"现象的探究 唐山第二十一中学崔静芝 发现问题 人教版九年级化学上册第二单元课题2《氧气》 一 课中,在探究氧气的化学性质,做铁丝在氧气中燃 烧的实验时,某同学取一段纱窗上的细铁丝,在自己 收集到的氧气中做"铁丝在氧气中燃烧的实验",结 果没观察到火星四射的现象.这是为什么呢? 该同学因此而提出问题,小组进行分析: 1.铁丝在空气中暴露很长时间,会与空气中的 氧气发生缓慢氧化生成Fe0,,所以实验时是Fe0 与氧气接触而不是铁; 2.可能是收集的氧气不纯; 3.铁丝的温度达不到所需温度. 猜想与假设 1.氧气不够纯;2.铁丝的温度不够;3.铁丝表面 氧化了. 设计与实验分别取长短相等,粗细相同的铁 丝进行实验. 验证对比实验实验现象 铁丝在不纯氧铁丝在纯氧铁丝在纯氧气 实验一中剧烈燃烧,气中燃烧气中燃烧 火星四射 铁丝加热至红点燃铁丝后点燃后的铁丝 实验二剧烈燃烧,火热放入氧气中放入氧气中 星四射 未打磨的铁丝打磨后的铁打磨后的铁丝 实验二剧烈燃烧,火点燃丝点燃 早四射 实验结论铁丝应打磨,温度要高,应是在纯氧 气中点燃,才会H{现火星四射的现象. „„卫衅第9期 反思质疑1细铁丝燃烧为什么会"火星四 射"? 查阅资料这是因为我们实验用的铁丝不是纯 铁,铁丝中含有一定数量的碳(其实还包括微量的 硫,磷),碳与氧气或熔融状态的铁的氧化物反应生 成二氧化碳气体,随着二氧化碳气体体积迅速臌胀, 推动周围呈熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅, 于是我们便看到火星四射的实验现象. 猜想假设铁丝燃烧的"火星"与铁中含碳量有 关. 实验验证分别取长短相等,粗细相同的含碳 量不同的细铁丝,在足量的氧气中燃烧,观察. 含碳0.05%含碳0.2%含碳0.6%物质 的铁丝的铁丝的铁丝 燃烧时剧烈燃烧剧烈燃烧剧烈燃烧 的现象极少火星少量火星火星四射 实验现象含碳量高的铁丝燃烧火星更多. 实验结论铁丝燃烧的"火星"与铁中含碳量有 关. 反思质疑2都是金属,为什么铝和镁燃烧没 有"火星"? 查阅资料四氧化三铁熔点1594.5?,氧化镁 熔点2800~C,氧化铝熔点2050?.铁燃烧的温度很 高,其燃烧产生的高温足以把产物和铁烧融,于是液 态的混合物就会飞溅起来,这就是你看到的火星四 射.而铝和镁燃烧则主要是发光的形式,放热不如铁 ,而氧化镁和氧化铝的熔点比四氧化三铁高得多, 多 难以熔化飞溅,所以铝和镁燃烧没有"火星".但若 是细小的镁粉和铝粉燃烧时,因为增大了反应物间 的接触面积,使反应更为剧烈,就会有和铁燃烧类似 的现象了. 归纳与小结都说实验是化学最高的法庭,我 们应重视化学实验,多给自己创造动手的机会,并关 注实验中每一个现象,对异常的现象进行分析,假 设,猜想,验证,在这个过程中体会科学探究的完整 过程,体会实验的乐趣,在解决问题的过程中培养自 己的科学探究能力.