Опыт № 1 «Наблюдение физических явлений при горении свечи»
Порядок выполнения работы.
1) Зажгите одну обыкновенную цилиндрической формы свечу, которые используем для хозяйственных нужд. Наблюдайте за процессом горения свечи. Что дает нам горящая свеча?
2) Создайте такие условия, чтобы пламя свечи было спокойным. Рассмотрите внимательно устойчивое пламя свечи, опишите ваши наблюдения. Отразите форму свечи у фитиля.
3) Создайте в одном направлении небольшой ветерок (тихо подуйте), опишите ваши наблюдения. Какие изменения произошли со свечей?
4) Повторите п.2 и п.3 вашего эксперимента используя свечу не имеющую форму правильного цилиндра или покрытую желобками, или фигурную свечу, а так же ароматическую свечу, обыкновенной цилиндрической формы.
5) Опишите ваши наблюдения и сделайте выводы.
Выводы.
1) Воздух, находящийся над пламенем свечи нагревается, расширяется и становится менее плотным и более легким, чем окружающий его холодный воздух. Теплый воздух поднимается верх, а его место занимает холодный воздух. Происходит постоянный ток воздуха, струя которого охлаждает со всех сторон вещество, из которого сделана свеча, его внешний слой намного холоднее, чем середина. Середина плавится от пламени, доходящего по фитилю до того места, ниже которого оно гаснет. Наружная часть свечи не плавится.
2) Чашечка правильной формы образуется благодаря равномерному восходящему потоку воздуха, действующему на всю внешнюю поверхность свечи и не дающему ей разогреться.
3) При горении свечи, не имеющей правильной формы, и покрытую желобками, не получается чашечка с ровными краями, из-за неравномерности тока воздуха и плохой формы чашечки, которая при этом образуется, поэтому вниз по свечке стекает парафин, образуются потеки.
4) При горении ароматической свечи по комнате распространяется запах цитрусовых фруктов благодаря очень интересному и важному физическому явлению - диффузии (взаимного проникновения молекул одного вещества между молекул другого вещества).
5) Горючее попадает в пламя благодаря такому явлению как смачивание (притяжение молекул друг к другу твердого тела и жидкости). Фитиль, пропитанный воском или парафином, изготавливают из хлопчатобумажных нитей, которые имеют капилляры диаметром меньше волоса. По этим капиллярам жидкость поднимается вверх за счет дополнительного возникающего давления. Горючее переносится к тому месту, где происходит сгорание, и притом не как-нибудь, а идеально к центру пламени.
(Все выводы обобщающие ответы учащихся на слайдах)
Опыт №2. « Изучение строения пламени»
Порядок выполнения работы (Инструктаж ТБ)
1) Еще раз зажжем свечу и рассмотрим, какое строение имеет пламя. Выделите три зоны: нижняя часть пламени, средняя часть и внешняя часть пламени. Постарайтесь заметить, что каждая зона отличается друг от друга цветом. Опишите цвет пламени каждой из зон, заполните таблицу 1.
2) Пронаблюдайте различие температуры каждой зоны. Для этого вносите спички в разные зоны пламени и обратите внимание на скорость воспламенения спичечной головки. Время воспламенения фиксируйте с помощью секундомера, заполните графы таблицы 1.
Таблица 1
№ | Зона пламени | Цвет пламени по зонам | Время | Температура |
1 | Нижняя зона (темная зона) | Сине - голубой | 1,04 | 7000 С |
2 | Средняя зона (самая яркая часть пламени) | Красно - оранжевый | 0,9 | 11000 С |
3 | Внешняя зона | Бледно - желтый | 0,1 | 14000 С |
Ответ учащихся: Строение пламени? Пламя имеет несколько вытянутый вид, вверху оно ярче, чем внизу около фитиля.
Цвет пламени? (заполняем таблицу на доске).
Время воспламенения? (заполняем таблицу на доске).
Учитель: (Обобщение ответов учащихся на слайдах). При внесении спички в нижнюю зону пламени воспламенение происходит за 1.04 секунд; при внесении спички в среднюю зону пламени воспламенение происходит за 0,9 секунд; при внесении спички во внешнюю часть пламени воспламенение происходит за 0,1 секунд. Следовательно, нижняя зона имеет более низкую температуру, а средняя и внешняя зоны имеют более высокие температуры. Используя справочную литературу отмечаем: нижняя зона имеет температуру 7000 С, средняя зона имеет 11000 С, внешняя имеет 14000 С. Можно сделать для себя вывод, что для быстрого нагревания чего – либо необходимо использовать верхнюю часть пламени и не только свечи.
(вывод на слайдах)
Чтобы убедиться, что различные зоны пламени имеют разную температуру, можно провести и другой опыт. Поместить лучинку (или очищенную спичку) в пламя так, чтобы она пересекала все три зоны. Мы увидим, что лучинка сильнее обуглилась там, где она попала в среднюю и верхнюю зоны. Значит, пламя там более горячее. (совместно с учителем)
Опыт №3 «Обнаружение продуктов горения в пламени» (совместно с учителем) (Инструктаж ТБ)
Порядок выполнения работы
Определим состав каждой зоны пламени свечи.
Учитель: В ходе проведения двух первых экспериментов вы наблюдали за процессом горения и отметили для себя, что в нижней зоне пламени свечи находится газообразный парафин. Запишите это в своей таблице и переходите к выполнению №3 опыта.
(вывод на слайдах)
1) В среднюю зону пламени свечи внесем пластину из жести, закрепленную в держателе, и подержим 5-7 с. Быстро поднимем пластинку. Нижняя плоскость пластинки закоптилась.
Вывод: Нижняя плоскость пластинки из жести закоптилась, так как парафин сгорает не полностью, в результате образовалась сажа – это чистый углерод. (вывод на слайдах)
2) Сухую, охлажденную, но не запотевшую пробирку закрепим в держателе, перевернем вверх дном и подержим над пламенем до запотевания.
На стенках пробирки появляются меленькие капельки воды. Затем, в эту же пробирку быстро перельем известковую воду.
Вывод: В пробирке конденсируется вода. После того, как в пробирку перельем известковую воду, замечаем, что известковая вода мутнеет. Следовательно, продуктами горения парафина свечи являются углекислый газ и вода. Составим схему горения парафиновой свечи:
Парафин + кислород = вода + углекислый газ. (на слайде)
По итогам проведенного опыта составим таблицу. (работа у доски)
Таблица 2
Зона пламени | Цвет пламени по зонам | Температура | Состав зоны пламени | |
1 | голубой | низкая | 7000 С | газообразный парафин |
2 | красно-оранжевый | высокая | 11000 С | частицы углерода (сажа) |
3 | бледно- желтый | очень высокая | 14000 С | углекислый газ и вода |
Учитель: Давайте, еще раз определим, чем же поддерживается процесс горения свечи. Для этого выполним следующий опыт № 4.
Опыт № 4 « Влияние воздуха на горение свечи»
Оборудование: свеча, стакан, стеклянная банка емкостью 0,5 литра, стеклянная банка емкостью 3 литра.
Порядок выполнения работы.
1. Зажгите свечу и накройте ее стаканом, измерьте время её горения.
2. Зажгите свечу и накройте ее стеклянной банкой емкостью 0,5 литра и измерьте время горения.
3. Зажгите свечу и накройте ее стеклянной банкой емкостью 3 литра и измерьте время горения.
4. Данные представьте в виде таблицы и сделайте вывод.
Таблица 3
№ | Объем | Время |
1 | Стеклянный стакан | |
2 | Стеклянная банка, 0,5 л | |
3 | Стеклянная банка, 3 л |
Вывод. Горение свечи зависит от кислорода, который содержится в воздухе и чем больше объем воздуха, тем дольше горит свеча. (вывод на слайдах)
Основные порталы (построено редакторами)