简论“神秘的燃烧”的研究

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果简论“神秘的燃烧”的研究摘要将经酒精溶液浸泡后的滤纸点燃，要保证酒精燃烧而滤纸不燃烧且现象明显，酒精溶液的配比是关键，笔者设计6个实验组，采用不同配比的酒精溶液，经过实验研究，现象对比，最终得出体积比2∶1较合适。　　关键词实验研究燃烧酒精溶液配比滤纸　　　　1问题提出　　笔者在江苏省化学优质课评比观摩活动中，见一位教师在“燃烧和灭火”的教学中，运用魔术“神秘的燃烧”进行情境创设，取得极好的教学效果。该教师将一张圆形滤纸剪成火

2、焰状，然后放入酒精溶液中浸泡一会，取出点燃，观察到酒精燃烧，燃烧片刻后熄灭，但滤纸安然无恙。笔者设想将该实验引入自己的教学中，但在实践中却遇到一系列问题。如酒精溶液配得过稀，根本无法点燃，或点燃后燃烧时间短，火焰微弱，学生观察不到；若配得过浓，则当酒精基本燃尽后，滤纸紧接着燃烧起来，无法取得满意的实验效果。故笔者决定对该实验做一番研究，以期找到适宜的酒精溶液配比。　　实验设计课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有

3、先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　根据以往的教学经验，笔者设计了6个实验组，分别采用不同配比的酒精溶液，这些溶液都用95%酒精和水进行配制，体积比分别为1∶4，1∶2，1∶1，2∶1，3∶1，5∶1，实验中主要观察能否点燃、燃烧现象、燃烧时间等若干项目。为了控制实验过程中的其他变量，每次实验都采用相同的圆形定性滤纸的1/4，且在酒精溶液中浸泡时间均为30s，以保证每次实验中滤纸吸收酒精溶液的量基本相同。另每组实验所用的酒精溶液都为现配，每组实验的时间不超过30min，因酒精的挥发性较强，防止酒精溶液的配比发生较大变化。为了排除实验

4、过程偶然因素的干扰，增强实验的可信度和再现性，笔者加大样本数量，每组实验都进行10次重复实验。　　实验现象　　体积比为1∶4的酒精溶液　　实验次数　　实验现象均无法点燃　　实验现象酒精燃烧，火焰明显，滤纸不燃烧，实验后滤纸部分已干。其中3、5、9三次实验后，滤纸边缘略微变焦　　实验现象10次均是当酒精基本燃尽后，滤纸变干，滤纸紧接着燃烧起来实验分析课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见

5、解，特别是博士生必须有创新性的成果　　本实验中，酒精溶液中酒精和水的比例是影响实验现象的关键因素。当体积比为1∶4时，由于溶液中含水量高，酒精不易挥发，酒精分子难与空气接触，故无法点燃。而随着酒精含量的提高，水含量的降低，酒精能被点燃，且火焰由弱到强，燃烧时间也逐渐延长，但由于溶液中的水蒸发会吸收酒精燃烧放出的热量，使温度无法达到滤纸的着火点，故滤纸不燃烧。但当笔者在第组实验中，观察到实验后滤纸部分变干且有3次实验滤纸边缘变焦，就预感到如果再提高酒精含量，情况可能会发生突变，第组实验类似“临界点”，出现了2种情况，虽然酒精燃烧时间更长，但由于滤纸可能会燃烧，显

6、然在实际教学中不宜采用。当体积比为5∶1时，由于溶液中含水量低，蒸发吸热少，温度较易达到滤纸的着火点，故滤纸都会燃烧。综合实验现象和数据分析，在实际教学中采用体积比为2∶1来配制酒精溶液较合适。　　实验中的疑问和困惑　　当体积比为3∶1时，实验出现2种情况，这着实出乎意料之外，笔者又将该组实验重做了几遍，现象基本雷同，而且还发现有时滤纸燃烧次数多，有时则相反，即2种情况出现的顺序和频率都是无规律可循的。在实验条件相似的情况下，为什么会有这种随机情况的发生？笔者百思不得其解。　　本实验是在室温15℃左右进行的，但室温如果变成30℃或者更高，现象是否依然相同？

7、再如空气的湿度是否也会对实验产生影响？这些问题都涉及到实验的普适性，值得做进一步的研究。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。