3．探究方案：

⑴ 在试管中加入约五分之一体积的水，用铁架台固定(试管口向上倾斜约45°，管口对着没有人的方向)，点燃酒精灯加热。如图1-1所示。加热一段时间后，可见水沸腾，在试管口有“白气”发出。用冷而干燥的玻璃片贴近“白气”，一会儿后，玻璃片上有水滴出现。说明在此变化过程中，水由液态受热变成气态的水蒸气，而后遇冷凝结成液态水，水本身没有发生变化，没有新物质生成。

　　　　　　　　　　　　　　　 　 图1－1　　　　　　　　　　　　　 　 图1－2　　　　　　　　　　　　　 　 　图1－3

⑵ 取少量胆矾，放在研钵内，用研杵研碎(注意是“研”，即通过研杵对药品的挤压而使其粉碎，不可用磨杵“捣”，以免损坏研钵)，观察到蓝色颗粒状胆矾变成了浅蓝色粉末状胆矾。没有新物质生成。如图1-2所示。

⑶ 在试管里分别加入少量研碎的胆矾粉末，并加入少量水，振荡，直至硫酸铜全部溶解为止。观察硫酸铜溶液的颜色为蓝色。将溶液平均分装到两支试管中，一支留做比照，另一支中用滴管滴加数滴氢氧化钠溶液。观察到试管内有蓝色絮状沉淀物出现。说明该变化过程中，有新物质生成。

⑷ 取少量块状石灰石放入干燥的试管里，向其中加入少量稀盐酸，用配有玻璃弯管的橡皮塞塞住试管口，使弯管的另一端伸入盛有澄清石灰水的烧杯里。如图1-3所示。观察到石灰石表面出现大量气泡，澄清石灰水变浑浊，证明石灰石与稀盐酸作用，生成了二氧化碳。该变化中有新物质生成。

2．实验仪器：试管、铁架台、酒精灯、玻璃片、研钵、烧杯等。

实验药品：水、胆矾、氢氧化钠溶液、石灰石、澄清石灰水等。

1．原理：

⑴ 通过水的蒸发和冷凝，说明物质状态的变化过程中，没有生成新的物质。是物理变化。

⑵ 通过对胆矾的研磨，颗粒状固体胆矾变成粉末状胆矾，说明物质的形状发生改变时，不生成新的物质。是物理变化。

⑶ 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应，生成硫酸钠和氢氧化铜，说明反应过程中生成了新的物质，是化学变化。

⑷ 石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应，生成二氧化碳，将气体通过澄清石灰水［主要成分是氢氧化钙］ ，出现浑浊。证明变化过程中产生了新的物质，是化学变化。

6. 创新思维

①可以用干燥管或者漏斗来连接在导管前，以便增大白磷与氧气的接触面积，使水中白磷的燃烧现象更加明显。

②将燃烧匙中的红磷点燃后插入盛有二氧化碳的集气瓶，白磷熄灭，熄灭的原因是没有跟氧气接触，将燃烧匙从盛有二氧化碳的集气瓶中拿出，迅速插入盛有氧气的集气瓶，红磷又开始燃烧了，因为红磷的温度仍然在着火点以上，又跟氧气接触了。

5. 资源开发

①用“沉浮式贮气瓶”制取大量氮气的方法。

取一套气罩容积为2000mL的“沉浮式贮气瓶”，向容器里加入500 mL 10%浓度的氢氧化钠溶液，在容器中心的圆柱平台上放一片薄木板，木板上放一只金属的瓶盖(起隔热作用，防止白磷燃烧时烫坏贮气瓶的容器)。取花生米大小的一块白磷，用滤纸吸干表面的水分，放入瓶盖里。用烧热的玻璃棒接触白磷，白磷燃烧起来后，立即把“沉浮式贮气瓶”的气罩插入容器，静置大约3-4分钟后，气罩里的氧气被白磷耗尽，至少得到1500 mL的氮气。如图19-4所示。

②双连球的替代。

许多实验室没有双连球，可用塑料洗瓶来代替双连球。在洗瓶盖的喷嘴上套上橡皮管，橡皮管的另一端连接玻璃导管，并用弹簧夹夹紧橡皮管。用排水法收集一洗瓶氧气，拧紧瓶盖备用。用洗瓶替代双连球更加简便、实用。

4. 探究评价

方案①装置简单，但实验效果没有方案②明显，方案②可以反复实验，能加深学生的感性认识，更能说明燃烧的条件。

3. 探究方案

方案⑴：在250 mL的烧杯中放入一小块白磷，并注入200 mL的热水。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片一端放一小块已用滤纸吸去表面水分的白磷，另一端放一小堆干燥的红磷。如图19-1。过一会，铜片上的白磷因满足燃烧的条件而燃烧，热水中的白磷因没有跟氧气接触而不能燃烧，铜片上的红磷因没有达到着火点而不能燃烧(白磷的着火点约40℃，红磷的着火点约240℃)。说明燃烧需要同时满足三个条件：①物质具有可燃性；②温度达到可燃物的着火点；③可燃物跟氧气接触。如果用双连球向水中白磷周围通入氧气，白磷在热水中也能燃烧。如图19-2。如果将铜片上的红磷放在酒精灯上加热，使红磷的温度继续升高，红磷就可以燃烧了。

方案⑵：用沉浮式贮气瓶和木炭来探究燃烧的条件。如图19-3。

不给试管中的木炭加热。通氧气，不燃烧，石灰水无变化--木炭温度未达到着火点；通氮气，不燃烧，石灰水无变化--木炭温度未达到着火点，木炭未与氧气接触。

给试管中的木炭加强热。通氮气，不燃烧，石灰水无变化--木炭温度虽已达到着火点，但是木炭未与氧气接触；通氧气，剧烈燃烧，石灰水变混浊--木炭温度已达到着火点，木炭与氧气接触，满足燃烧的条件；再通氮气，燃烧立即熄灭--木炭温度虽已达到着火点，但是木炭未与氧气接触。

2. 实验仪器：烧杯、导管、铜片、双连球、贮气瓶、塑料洗瓶等

　　　 实验药品：白磷、红磷、木炭等

1. 化学反应原理

①磷在空气中燃烧：　；　 ②木炭在氧气中燃烧：

6．创新思维：

⑴ 利用缓慢氧气测定氧气的体积分数

如图5-6所示，取长10cm，宽1.5cm的铝箔，用细线系好。在其表面涂一层硝酸汞的药液，立即用滤纸将铝箔擦干，迅速放入粗玻璃管中，悬于玻璃管上部，立即插入盛水的小烧杯中，塞上塞子，静置观察。

① 铝跟空气中的氧气反应放出的热，使玻璃管壁变得温热；

② 玻璃管内水位慢慢上升，10min左右，水位上升停止。进入的水的体积约为玻璃管未浸入水中部分容积的1／5。

进行该实验时，应当注意：

硝酸汞溶液的浓度要大。铝箔表面涂硝酸汞溶液后要立即用滤纸擦干后再放入试管中，否则，铝跟硝酸汞反应置换出来的汞，在形成铝汞齐的条件下，铝会跟水反应产生氢气，使测定出的氧气体积分数偏低。

⑶ 利用蜡烛燃烧测定氧气的体积分数

蜡烛燃烧产生二氧化碳气体，常温下二氧化碳仅微溶于水，且溶解速度比较慢，因此一般不用蜡烛燃烧测定氧气的体积分数。但若能吸收二氧化碳，此法也不失为一种简便的方法。而且蜡烛易燃烧，取材方便，可鼓励学生在家自己动手实验。

如图5-7所示，在水槽中盛适量的稀氢氧化钠溶液，并滴入2-3滴酚酞试液，在小木片上固定一只短蜡烛(普通蜡烛1cm，生日蜡烛2-3cm)，用火柴点燃蜡烛。

把集气瓶倒扣在小木块上方，并将瓶口水封。几秒钟后，蜡烛火焰熄灭，水位上升。且进入瓶中的液体变红色。

在水下用玻片盖上集气瓶，取出，量得集气瓶中水的体积，约为集气瓶容积的1／5。

若学生在家做此实验，可用茶杯代替集气瓶，用石灰水代替稀氢氧化钠溶液(若无石灰水，用清水效果也很好)。

该实验简便、粗略，可多次重复，容易被学生接受。缺点是，在盖上集气瓶开始时，由于气体膨胀，有气泡从瓶口冒出，导致实验测得的值偏大。

⑶用加热氧化法测空气成分

把长约2cm的一束细铜丝装进一根长约5-6cm的普通玻璃管中部，两端用两节橡皮管分别跟两只注射器(其中一只注射器留出50mL空气，另一只注射器不留空气)连接起来，使之成为一个密闭系统(如图5-8)。推动注射器活塞，空气可以通过装铜丝的玻璃管在两只注射器间来回传送，不会泄漏。

给装有细铜丝的玻璃管加热，待铜丝的温度升高以后，缓缓地交替推动两只注射器的活塞，使空气在铜丝上来回流动。经过5-6次以后，空气里的氧气可以全部与铜结合。

停止加热，冷至室温，读出残留的注射器里气体的体积数。减少的体积即为50mL空气中所含氧气的体积。由此可以推算出空气中氧气的体积分数。

做该实验时，要注意注射器不宜太小，太小体积变化不大，现象不明显。