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质量守恒定律实验改质量守恒定律实验改 进与创新进与创新 实验装置如图 1 所示 在底部铺有细纱的锥形瓶中 放入一小块火柴大小的白磷 在锥形瓶口的橡皮塞上安装一 根玻璃管 在其上端系牢一个小气球 并使长导管下端能与白磷接触 将锥形瓶和玻璃管放在 托盘天平上用砝码平衡 然后 取下锥形瓶 将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯上灼烧至红热后 迅速用橡皮塞将锥形瓶 塞紧 并将白磷引燃 待锥形瓶冷却后 重新放到托盘天平上 观察天平是否平衡 磷 氧气 五氧化磷 该实验现象明显 白磷燃烧的产物不会对环境造成污染 且磷与氧气的燃烧在前面的学 习中学生已有接触 学生较熟悉 但是 该实验存在下列几个缺陷 在使白磷燃烧的过程中 必须取下橡皮塞 给玻璃管加热 导致锥形瓶中的空气有所 流动 造成实验结果不准确 由于玻璃管深入瓶内太长 有可能瓶内的气体因白磷燃烧时放热而膨胀 却不能及时 进入气球中 而将瓶塞冲开 导致实验失败 给玻璃管加热到红热时 有可能会将玻璃管融化 把管口封闭 另在给白磷加热时 细沙有可能把融化的白磷包裹起来 使实验时间延长 改进实验 改进实验 实验装置如图 2 所示 1 操作方法 取一小块铜片 1 5cm 1 5cm 制作成四周翘起的凹槽 放入小锥形瓶中 用镊子取一粒绿豆大小绿豆大小的白磷 放入铜片凹槽中 系上小气球 称量其质量 然后将锥形瓶放在铁架台上 垫上石棉网 加热 待到白磷燃烧完毕后 冷 却 再次称量 两次称量的结果一样 2 优点 装置简单 易行 操作方便 现象明显 成功率 100 两次质量的称量过程中 锥形 瓶内外没有空气的流通 瓶内物质的质量没有损失 保证了称量的准确性 在瓶口接一气球 可以避免白磷燃烧时放热 而使气体膨胀把瓶塞冲开 导致实验失败 白磷燃烧前后 自始至终在密闭容器中进行 防止了燃烧产 P2O5 物对环境的污染 用铜片盛白磷 由于铜片具有良好的导热性能 加热时间非常短 一般 20 秒左右 相对 给铺细沙的方式加热 缩短了 10 到 15 秒钟 而锥形瓶是属于可加热的仪器 由于有 铜片的存在 白磷没有直接与瓶底接触 锥形瓶不会因为温度过高而炸裂 如图 3 4 所示 在 100ml 烧杯中加入 30ml 稀硫酸铜溶液 将几根铁钉用沙子打 磨干净 将盛 有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放到托盘天平上称量 记录所称量的质量 m1 将铁钉浸到硫酸铜溶液中 观察实验现象 待溶液颜色不再改变时 将盛有硫酸铜溶液 和铁钉的烧杯放到天平上称量 记录所称量的质量 m2 比较反应前后的质量 实验结果 m1 m2 符合质量守恒原理 而且实验现象明显 容易操作 但是 该实验不是密封体系 如果学生问是否有气体的介入 则不好解释 所以为了使实验 更有说服力 可以稍微作如下实验改进 实验改进二 实验改进二 实验装置如图 5 所示 将烧杯换成带无孔胶塞的锥形瓶 而将铁钉换成下端制成螺旋状的粗铁丝 粗铁丝在 实验之前插入胶塞中 其他操作一样 这
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