硫粉燃烧实验改进

王书梅

摘   要：在进行硫在空气和氧气里燃烧的实验时，会生成有刺激性气味的二氧化硫，这样既污染环境又危害师生的身心健康，因此许多教师都不太愿意做此演示实验。而通过改进，此实验可自始至终地让硫粉在密闭的空间内燃烧，如此完美地解决了多年以来困扰师生的烦恼，确保师生在无毒无害的环境下简捷高效地进行实验。

关键词：初中化学;硫粉燃烧;二氧化硫;密闭装置;可视化

中图分类号：G633.8    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2019）20/23-0069-03

一、教材实验分析

本实验选材于人教版九年级化学上册第二单元课题2硫分别在空气和氧气里燃烧的实验，该实验在实际操作中存在以下六个问题。

1.硫粉燃烧生成的二氧化硫有毒，且具有刺激性气味。它在燃烧的过程中会从集气瓶口逸出一部分，危害学生的身心健康，尤其是长期在一线教学，需要在多个班重复做此演示实验的化学教师，更是苦不堪言，活脱脱成了一名二氧化硫“吸收器”。因此很多化学教师从心里抗拒做此实验，而又不得不做（此实验是九年级化学上册中一个非常重要的演示实验），很是矛盾，这个是我们改进此实验最主要的原因。

2.若采用教材中的实验方法，由于准备的氧气有限，所以只能进行一次性实验，不能重复做，实验现象稍纵即逝，难以持续，学生看得不够真切，所以每次做完实验学生都有意犹未尽的感觉，即学生的好奇心得不到充分的满足。

3.为上课做实验准备的氧气易流失，由此常常会导致实验失败，这让教师很是尴尬。如此既浪费了课堂上宝贵的学习时间，又显得教师低效而无能，学生也觉得失望而扫兴。

4.硫粉燃烧完之后尾气的处理，教材中的实验只是说用水吸收，究竟有没有吸收完，不得而知。

5.实验药品用量较多，氧气至少需要一集气瓶，硫粉大约需要一药匙。浪费是一方面，关键是硫粉燃烧造成的污染和危害较多，因此药品用量多很是不合适。

6.操作不太简便，不能集硫粉在空气中和氧气中燃烧与处理尾气于一体，不能一气呵成，耗时较多，不符合高效课堂的理念。

针对以上问题，笔者反复改进实验，力求实验环保、节约、高效、优化。

二、实验改进

（一）实验用品

仪器材料： 酒精灯、封住底部并且侧面打孔的玻璃钟罩和配套的橡皮塞、50毫升的小烧杯、直角玻璃导管、短而细的小导管、气球、大号针头、点火器、 塑料堵头、安全环保型气体发生器、注射器等。

药品：硫粉、过氧化氢溶液、自制的块状二氧化锰、 20%的氢氧化钠溶液、酚酞试剂。

（二）实验装置

由两部分构成，燃烧装置和制氧装置。

（三）器材的制作

燃烧装置的制作：

1.经过多次尝试发现，玻璃钟罩体积比较大，点火器可以在其中点燃硫粉，体积小的容器不行。而且为保证硫粉在其中燃烧后不会形成酸雾，不影响实验现象的观察，所以在玻璃钟罩的侧面中部打孔，并用塑料管件固定好，然后用可拆卸的合适的堵头密封好，保证不漏气。在堵头上打孔固定一个点火器，同时玻璃钟罩的底部用合适的圆形玻璃片密封好，以确保整个装置良好的气密性。

2.在与钟罩口配套的橡皮塞上打三个孔，一个孔塞入直角玻璃导管，而且导管下端做成喇叭状（以便使沾上的硫粉不会掉落下来），为引燃硫粉使用;另一个孔塞入一段较短、细的玻璃导管，上端固定一个气球，为硫粉燃烧时缓冲装置中的压力使用;第三个孔插入一个注射器的针头，为方便注入氢氧化钠溶液消除尾气使用。

制取氧气部分：

选用安全环保型气体发生器，如此既能随时制取氧气，又能储存制好的氧气备用。

发生装置和制氧装置之间用乳胶管和带开关的输液器导管连接，可开可关。

（四）实验操作

1.在钟罩内加入100毫升滴有酚酞试剂呈红色的20%的氢氧化钠溶液。

2.用酒精灯加热下端呈喇叭状的玻璃导管，然后在装有硫粉的小烧杯中沾上硫粉，伸入钟罩内并塞紧橡皮塞。

3.用点火器点燃硫粉，观察到硫粉在密闭钟罩内的燃烧情况——发出微弱的淡蓝色火焰。

4.打开通氧气的开关，迅速鼓入氧气，观察到导管口喷出一簇明亮的蓝紫色火焰，硫粉燃烧得很剧烈，停止通氧气便又恢复成淡蓝色火焰。对比效果非常明显，还可以反复操作，反复对比，给人以强烈的视觉冲击力，让学生一饱眼福。

5.实验完毕后，稍稍松动带有点火器的堵头，可以用招手扇气法让学生感受二氧化硫的刺激性气味，并迅速撤下点火器，用另一个完好的堵头堵住，这样密封好，保证不漏气。

6.晃动钟罩内呈红色的氢氧化钠溶液，使其吸收钟罩内的生成物二氧化硫，如果红色溶液变为无色，说明其吸收了生成的二氧化硫。为验证究竟有没有完全吸收，可再次加入滴有酚酞呈红色的氢氧化钠溶液验证，充分反应后，若溶液中的红色没有消失，说明二氧化硫被处理完了，静止一段时间后就可以放心地打开容器进行拆除、清洗、备用了。

（五）实验效果

在密闭的钟罩内点燃硫粉，如此既有效避免了二氧化硫的外逸，消除了污染，又便于对比硫粉在空气中和氧气中燃烧现象的不同，且前后对比性很强，视觉冲击很震撼，也充分满足了学生的好奇心，让学生一饱眼福。而且这样装置中的尾气还能够做到可视化消除，使尾气处理变得有“迹”可寻，不至于面对多余尾气的突然袭击，束手无策，任其危害师生和周围环境。

三、实验改进后的优点

1.环保：变开放式燃烧为在密闭装置中燃烧，有效阻止了二氧化硫的外逸，防止其污染环境和危害师生的身体健康，且底部装有滴有酚酞呈红色的碱溶液能对二氧化硫进行快速而显著地吸收。

2.节约：氧气用量可控制，用则放，不用则停，节约便捷。同时硫粉的用量也是最少的，这样可避免生成更多的污染物。

3.实验现象对比明显：在同一个容器中既可出现微弱的淡蓝色火焰，又可出现明亮的蓝紫色火焰， 给人以强烈的视觉冲击，同时也充分满足了学生的好奇心。

4.用玻璃管代替铜质燃烧匙，如此可排除硫与铁或铜反应发光、放热对硫燃烧火焰颜色的干扰，即提高了实验的科学性。

5.实现尾气处理的可视化：用滴有酚酞呈红色的氢氧化钠溶液代替水来吸收二氧化硫，吸收效果比水好，而且还可判断是否吸收完全。若没有吸收完，还可以进行二次操作，直至完全处理掉，可操作性很强。

6.操作简单且可反复操作，打破了传统实验的一次性，令学生大饱眼福，极大地满足了学生的好奇心。

7.适用范围广，不受外界条件的限制，如无需电源等。

8.原材料廉价易得，点火器、安全环保型气体发生器、堵头等很常见，而且都可拆卸，可随身携带，具有可推广性。

9.避免了传統实验的许多弊端，气密性很好的安全环保型气体发生器既能有效避免因氧气保管不当而导致的实验失败，又可以随时制取氧气，用多少就能马上制取多少，节约宝贵的课堂时间，便捷、高效。

四、实验注意事项

点火器用完后要及时撤离，防止二氧化硫溶于水形成的酸腐蚀点火器的金属杆，以免损坏点火器的部件，影响下次使用。