对蜡烛燃烧过程的探究

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1、对蜡烛燃烧过程的探究北京师范大学（100875）魏锐北京师范大学鄂尔多斯附属学校（017000）方芳北京市第八中学（100033）杨萌1灭烛复燃为了说明烛芯处有可燃气体，人教版教材中使用的实验是吹灭蜡烛，用燃着的火柴接触白烟便可复燃蜡烛。而实验中因白烟的散逸，很难点燃。那么，能否使火柴在距离烛芯更远的位置点燃蜡烛，以增强实验的趣味性呢？在探讨具体的实验方案之前，我们先介绍一种设计实验的重要思维策略——溯因思维（或称作溯因推理）。在探索自然奥秘的科学思维中，溯因推理是一种不可或缺的思维形式，溯因推理是根据已观察到的现象去猜测其内在

2、机理的思维形式。在实验设计中，运用溯因推理的思维形式推测产生实验现象或者达到预期目的的内在机理，然后从其内在机理出发进行实验改进。抓住了内在机理，会使实验改进的方向更加具有针对性和目的性，思维过程更加有序化，实验改进更加有效。1.1溯因思维1蜡烛熄灭后上升的白烟越聚集，越容易引燃火柴，而吹灭蜡烛容易使白烟飘散。如何减少白烟的飘散呢？答案是要减少熄灭蜡烛时对火焰的扰动。接着再追问：还有什么方法可以熄灭蜡烛？进而可以追溯燃烧的条件和灭火的途径，撤去可燃物自然不可行，降低温度也不易行，隔绝空气最容易实现。北京市石景山区的特级教师白福秦

3、老师用铜片制作成锥形“灭烛罩”，用它把蜡烛罩灭，可使白烟上升得更为稳定。用金属制作的原因在于其容易加工，导热性好，兼具隔绝空气和降低温度的双重作用。若用简便易得的小容器，例如：青霉素小瓶、酒精灯帽、半截试管等进行实验，也可以取得类似的效果。实验卡片1罩灭蜡烛复燃（1）取一根普通蜡烛，点燃。（2）用青霉素小瓶罩在蜡烛火焰上。（3）蜡烛熄灭后迅速移开青霉素小瓶，并将一根燃着的火柴至于火焰上方接触白烟，可观察到一条火舌将蜡烛引燃。1.2放大思维1若期望增大复燃时火柴与烛芯的距离，白烟越多越浓重，效果越好。那么，如何使白烟更浓呢？通过加

4、粗蜡烛和烛芯就可以实现。这便涉及到设计实验的另一个重要的思维策略——放大思维，放大思维是顺承溯因思维的思维策略。通过溯因思维找到实验改进的思路和切入点，对这些切入点的特征进行放大甚至是夸张处理，使其特征更加突出，能够有效增强实验的效果。加粗蜡烛和烛芯可以使灭烛复燃的效果更加明显。白福秦老师制作的蜡烛直径约2.5cm，烛芯直径约6mm，配合“灭烛罩”使用，熄灭后可在烛芯上方10cm以上的地方引燃蜡烛。顺着这一思路还可以进一步放大，将酒精灯的灯芯放在熔化的石蜡中浸透，团成一团放在石棉网上点燃，用漏斗罩灭，点燃漏斗颈口处的白烟，轻轻向

5、上提起漏斗，则看到漏斗颈口处的火焰顺着漏斗颈向下移动，迅速引燃棉线。实验卡片2浸有石蜡的酒精灯芯复燃（1）取约10cm长的粗棉线（没用过的酒精灯芯），放在融化的石蜡中浸透（相当于蜡烛）。（2）取出棉线，使之成为一团，放在石棉网上点燃。（3）棉线燃烧片刻后，用一直径60mm、高100mm的漏斗罩住，少顷可看到燃烧的棉线全部熄灭。（4）这时点燃漏斗径口处的白烟，可看到白烟被点燃，发出蓝色的火焰。（5）轻轻向上提起漏斗，则看到漏斗径口处的火焰顺着漏斗径向下移动，迅速引燃了棉线。改进后的实验能清楚地看到：蜡烛刚熄灭后产生的白烟能够被点燃

6、，燃着的白烟能将已熄灭的棉线引燃。1.3反向思维1人类的思维具有方向性，存在着正向与反向的差异，由此产生了正向思维与反向思维两种形式。正向思维是指沿着人们的习惯性思考路线去思考，而反向思维则是指背逆人们的习惯性思维路线去思考。目前中学化学教学中的核心实验，绝大多数都已经形成稳定的实验方案，对于优化实验的方向也都有了习惯性的预期，若反其道而行之，也许会有意想不到的收获。这就是另一种设计实验的思维策略——反向思维。若使灭烛复燃的现象更明显，习惯性的思考路线是加粗蜡烛和烛芯。反向思维，细的蜡烛就不行吗？笔者使用市售直径约9mm的小蜡烛

7、，用约5cm长的半截试管罩灭，也可以在火柴距离烛芯5cm以上的地方将蜡烛引燃。大蜡烛可使演示实验现象更直观，小蜡烛可用于学生分组实验，在教学中各取所长。2引出白烟并点燃沪教版教材说明从蜡烛火焰中，用玻璃管可以引出一缕白烟并点燃，如图1所示。实际操作时，实验效果很不理想。引出白烟倒没问题，但点燃时火焰不能连续。实验改进的目的是引出更多的白烟，使引出的白烟更容易被点燃。2.1溯因思维2从火焰的哪个部位能引出更多的白烟？对于这个问题的追问，不难回答：焰心处烛芯的顶部是火焰中白烟最多的部位。在引出白烟时，玻璃管的一端应保持在这个位置。尽

8、管这一溯因并没有引发实验的改进，却可以使我们明确了一个实验演示的注意事项。2.2溯因思维3如何引出更多的白烟？需要玻璃管伸入火焰的一端的直径较大，从而产生改进实验的思路：将玻璃管一端扩大后能否起到更好的效果。2.3溯因思维4如何使白烟更容易被点燃？由这一问题出发