燃糖实验文章

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1、探究“蔗糖燃烧成蛇”的实验摘要：蔗糖的熔点为185186摄氏度，着火点为410 摄氏度。由于着火点为410 摄氏度 较高，在酒精灯火焰上加热会熔融膨胀、炭化，先生成焦糖后生成碳，同时释放二氧化碳和 水等物质，不易燃烧。蔗糖热值较大，为16490kJ/kg，最小点火能量为30mJ,蘸了催化剂 的蔗糖易燃烧。据此，苏教版高中选修教材实验化学提出“蔗糖燃烧”探究实验，但教 材无实验操作方案也无结论。本组成员对蔗糖燃烧实验作了具体的探究。关键词：蔗糖燃烧成蛇正文：一、研究背景，收集资料蔗糖是有机化合物，分子量 342.3。无色晶体，具有旋光性， 但无变旋。蔗糖容易被酸水解，水解后产生等量的D-葡萄糖和

2、D-果糖。不 具还原性。发酵形成的焦糖可以用作酱油的增色剂。蔗糖是光合作用的主要产物，广泛分布于植物体内，特别是甜 菜、甘蔗和水果中含量极高。蔗糖是植物储藏、积累和运输糖分的主要形式。平时食用的白糖、红糖都是蔗糖。 蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水形成，较难溶于乙醇，甜味仅次于果糖。溶解性：极易溶于水、苯胺、氮苯、乙酸乙酯、酒精与水的混合物。不溶于汽油、石油、无 水酒精、CHCL3、CCL4水中的溶解度：每克水可以溶解2.1 g蔗糖即溶解度为210g (25C).是一种高溶解 度的糖类。熔点：186C。能量密度：17千焦/立方米 蔗糖极易溶于水，其溶解度随温度的升高而增大。蔗糖属结晶性物质。

3、纯蔗糖晶体的比重为1. 5879，蔗糖溶液的比重依浓度和温度的不同而异。本实验实际上是对蔗糖的燃烧进行探究的实验。蔗糖具有热分解作用。结晶蔗糖加热至160 C，便熔化成为浓稠透明的液体，冷却时又重新 结晶。加热时间延长，蔗糖即分解为葡萄糖及脱水果糖。在190220C的较高温度下，蔗糖便脱水缩合成为焦糖。焦糖进一步加热则生成二氧化碳、一氧化碳、醋酸及丙酮等产物。 在潮湿的条件下，蔗糖于iooc时分解，释出水分，色泽变黑。蔗糖溶液在常压下经长时间加热沸腾，溶解的蔗糖会缓慢分解为等量的葡萄糖及果糖， 即发生转化作用。蔗糖溶液若加热至108 c以上，则水解迅速，糖溶液浓度愈大，水解作用 愈显著。煮沸容

4、器所用的金属材料，对蔗糖转化速率也有影响。例如：蔗糖溶液在铜器中的 转化作用，远比在银器中的大，玻璃容器几乎没有什么影响。二：自主学习，设计方案根据书本以及互联网提供的描述与介绍，蔗糖及小苏打的混合物蘸上催化剂的蔗糖在熔 化、碳化的同时会燃烧膨胀，形成蛇状。我们着手于探究燃糖成蛇的催化剂以及蔗糖与小苏 打的质量比进行探究，欲获得最佳实验效果的条件。又经过一系列的资料搜集，我们得知如 稻草灰香烟灰蚊香灰这种灰烬对蔗糖燃糖成蛇具有良好的催化作用，在蔗糖与小苏打质量比 为8/1时催化效果最佳。事实会不会是这样？真理是要用实践来证明的。我们进行了细致探 讨后，制定了以下实验探究方案：实验器材： 天平、

5、石棉网、三脚架、钥匙、尺、酒精、研钵、火柴、小苏打、烟灰、面粉、蔗糖、稻草 灰、胶头滴管。实验步骤：1. 取一张新的石棉网，在石棉网上放上不同的催化剂，摊平成一个直径为6cm,厚约为3mm 的圆形。2. 按不同的质量比称取白砂糖和小苏打，放在研钵中研磨，混合均匀。3. 将研磨后的混合物置于催化剂上，堆成圆锥状。4用滴管汲取12ml酒精滴在混合物四周的催化剂上。5. 点火引燃酒精，使蔗糖随之开始燃烧，观察现象。6. 测量“蛇”的长度，并同现象一同记录表格。（注解：上述固体试剂和蔗糖及小苏打要干燥，酒精灯是加在催化剂上，不能加在蔗糖堆上， 每次实验的催化剂仍可以循环使用）另外，我们也凭借自己的想法

6、设计出一张探究实验表，附表如下：实验探究表：催化剂蔗糖与小苏打质量比（蔗糖始终 1g）反应现象反应程度火焰位置 其他稻草灰稻草灰稻草灰稻草灰面粉蚊香灰三：实验探究，实际操作经过自主学习后，我们开始了真正的实践探究。关于实验催化剂我们搜集到了蚊香灰， 烟灰，面粉以及稻草灰等四种催化剂（由于烟灰量过少，之后的实验把探究烟灰对燃糖成蛇 的催化作用探究实验取消，故表格中无烟灰一栏），并准备好了相机方便实验过程中的记录。 在实验室中我们取得了实验所需的天平、石棉网、钥匙、火柴、尺、酒精、研钵以及胶头滴 管，但未发现三脚架，于是我们用铁架台代替了三脚架，对之后实验未产生太大影响。实验过程小记录：我们首先去

7、实验器材室准备器材，经过仔细寻找搜集了所有需要的器 材和药品，在这个工作之前，我们已经让王俊杰搜集到了一大袋实验所需的稻草灰，帮忙要 到了一袋白糖。之后回实验室做实验，一开始决定只用o.lg的糖，但是量太少，测量不准 确，因此我们把量加到了 0.4g,组员们各有各自的分工，如和负责量取药等同学负责实验操 作，负责摄影，负责测量，而负责实验记录。整个过程井然有序，这保证了实验最后的顺利 完成。四：总结数据，得出结论这是我们实验小组最终记录的表格催化剂蔗糖与小苏打质量比（蔗糖始终 0.4g）灰“蛇”长度反应现象点燃后十多秒时间，蔗反应程度火焰位置其他稻草灰2/14cm糖表面有黑色小泡突 起，紧接着

8、反应变剧 烈，燃烧几次的经验来 看，黑色小泡先沿三个*无稻草灰4/15.5cm方向膨胀，延生，之后 整堆糖会膨胀升起，形 成黑色柱状蓬松的“蛇”整个过程持续两*四周向中间无稻草灰8/112.5cm至三分钟，最后火慢慢 熄灭，底部有一些未反 应完全的糖呈现黄色。 整条“蛇”的体积是原 来蔗糖体积的数十倍，*无稻草灰16/16.7cm非常轻，质地软，剖开 内部发现内部有亮闪*无的白色结晶状物质（遗面粉8/13.2cm憾未检测其成分）*无蚊香灰8/17.5cm*无注：燃烧程度中星号的多少表示燃烧程度，越多越剧烈。 总的来说，现象基本都是开始酒精被引燃，数十秒糖堆引燃，同时还有熔化、炭化、膨胀等 现象

9、，爬出一条黑色的“蛇”，一段时间后火熄灭，反应停止。 我们从总共的七组实验发现，蔗糖与碳酸氢钠的混合物中，随着蔗糖的比重的增加，蛇的长 度先增大后减小，当蔗糖与小苏打质量比为8:1 时实验效果最好，采用稻草灰对于蔗糖燃烧 成蛇的效果最好，并且蛇的长度随着混合物的量增多而增加（事实上我们最后尝试用4 克的 蔗糖与小苏打做了一次实验，结果蛇长近四十厘米！但此为补充实验，未精确测量，表格中 也本无该项探究）五：归纳小结，反思收获对于该实验的机理，我们找寻资料后未发现较为权威的解释。这些蔗糖未全部燃烧，因此可点燃能生成炭，一氧化碳，二氧化碳等多种碳物质，涉及到的反应方程有如下C H O +12012

10、22 11 2A12C0+11H0 ； C H 012C+11H0； 2 NaHCO3 = Na2CO3 + CO2/ + H2O 等等。蛇2 2 12 22 11 2之所以膨胀，就是因为实验有气体产生，另外一个类似蔗糖燃烧成蛇的实验是“法老之蛇”， 用的是硫氰化汞。由于硫氰化汞受热易分解，且体积膨胀很大，曲曲折折生长成蛇形。其化 学反应大致如下：4Hg（SCN）2 =4HgS + 2CS2 + 3（CN）2f + 正是由于气体的帮助，使 混合物膨胀，最终由有蛇的效果。关于为什么灰烬会对蔗糖有催化的效果，国内外都对其进行过探究。日本的化学教育 有一文指出：烟灰中含有碳酸盐，碳酸盐是上述实验的催

11、化剂。文中还介绍了一个用碳酸钾 溶液在纸上写字，干燥后用蚊香引燃，结果有字迹处火星会迅速蔓延。说明其有催化作用。 美国的中学化学期刊也有一文介绍说，烟灰里含有稀土元素，稀土元素对蔗糖的燃烧有催化 作用。我国的中学生也研究过该课题，经大量实验后提出：烟灰中含有多种金属氧化物，如 氧化铜、氧化钙、氧化锰、氧化铝、氧化镁、氧化铁、四氧化三铁、氧化铅等等，这些金属 氧化物，对蔗糖的燃烧有催化作用。化学书对其分析可能的机理有两种：1灰烬中稀土元素 对蔗糖燃烧起催化作用；2.灰烬中金属氧化物盐类起催化作用。这两种解释可以说明金属氧 化物（如二氧化锰）的催化原理，难说明活性炭的催化作用。炭灰的作用机理可能是

12、酒精引 燃蔗糖后，碳酸氢钠受热分解形成蓬松状蔗糖残体的同时，与蔗糖炭化形成的焦炭反应，生 成一氧化碳气体，一氧化碳气体在糖表面形成易燃气体包围层，燃烧并促进碳酸氢钠进一步 分解及蔗糖炭化，支持反应持续进行，于是火焰也始终停留在蔗糖和稻草灰的交界处。而不 少人赞成是烟灰中的金属氧化物对蔗糖燃烧起着催化作用的观点。撇开理论方面的反思与归纳，就我们自身一一完成这一实验的主体来说，我们也有所反 思。由于实验组数不够、称量测量的不精确、实验操作不规范，如用手拨游码、分析不彻底、 思考有漏洞或不彻底等，致使我们的实验并不是十分严谨。但正是这些不严谨，增强了我们 的思维能力，因为只有实践才是认识发展的动力，

13、是认识的目的和归宿，这也正是我们探究 这一实验的意义之一。与此同时，我们每一个组员都有所收获，有所感悟，有所思考。（组 员感悟见下）I、上了这门化学研究性学习，我学到了许多关于实验的知识，并且也亲身参与了一次课题 研究。我们小组的蔗糖燃烧成蛇的实验，并且非常成功，主要是我们组长的英明带领以及组员的倾 力合作。这让我感受到了团结的力量，当然最重要的还是我学到了很多化学知识，让我受益 匪浅。选择了化学研究性学习，我感到很荣幸，因为在选修课上，我们学习到了许多做化学实 验时的规范，之后轮到我们自己设计方案再研究时，大家群策群力。在多种方案多种选择的 情况下，最终确定了最佳反方案。从最初的“水果电池”

14、、“蓝色妖姬的前世今生”、“侯氏制 碱”到最后的“燃糖成蛇”。再之后，我们准备材料，集体操作，资料查询，方案设计，我为我们的组员而骄傲。II、第一次参加化学研究性学习，自己设计了实验，并且感受到了思维和团体的力量。 人的思维是人类社会的产物，我们的思维也随着学习的深入而得到不断提升。从最初按 照课本完成实验，到现在自己思考设计实验，就是一个思维发展和上升的过程。我们的能力 也在思维的发展中得到提升。本次研究性学习，我们曾考虑过探究水果电池、蓝色妖姬的制 作原理、侯氏制碱等方案，但最终由于实验原理、材料、能力等各方面实际因素的制约，这 些方案都被否决，最终我们决定探究蔗糖燃烧成蛇的实验。 我们组

15、的每个同学都有自己的任务，有的同学负责查询资料，有的负责准备材料。在实验过 程中，大家相互配合、团结合作，始终发挥着团体的力量和作用，最终成功完成了实验。我 想这就是团结的力量，团体总是比个人离成功更近一点。III、选修了这门化学研究性学习，我受益匪浅，不仅学到了许多的化学知识，还体验的一次 化学实验。我们组的实验是蔗糖燃烧成蛇，做得很成功，这要归功于我们大家一起的努力和组长的 合理分工。当然，最让我感到欣喜的是我们实验成功的现象一一一条长蛇从火焰中不断变长。 我认为我选择这门选修课是正确的，它不仅让我学习到了许多化学知识，还感受到了团队的 力量。W、作为我的第一次这么正式的化学研究，完成了一

16、个项目，虽然是被实践过许多次的“燃 糖成蛇”实验，但自己亲手做还是很有意义的，也知道了完成一项研究性学习所需的大致步 骤。这就是团队合作的力量啊，很繁杂的事情，许多人一起做就没这么困难了。我相信这样 的经历会对我今后的学习、实践有很大的帮助。 （董雨伦）V、或许我们并不能找到什么创造性的真理，或许这样简单的化学实验也并不十分规范， 但是，在努力探索的过程中，收获的，也不仅仅是经验。燃糖成蛇的操作过程是有趣而兴奋的，我们参与其中，观察到实验结果时的惊喜感， 是真的体验到科学神奇的力量并为之惊叹的，是真的快乐与学习并行的。 实验，让课堂上，书本上生硬的话语转换成明朗的彩画，既增添了学习的乐趣，又锻炼了动 手能力，让我们用真实的触感畅游在学识的海洋中。（俞桢）总而言之，这是一次具有积极意义的探索，无论是我们探索世界的意识、探索世界的能力， 还是亲身实践，认真自省的能力，都得到了提高。我相信，它远非一次简单的化学研究性学 习，更是我们人生学习中一块重要的基石。参与成员：212 徐杨冰 顾思雨 计春琛 梅思婕213 徐景喆 戴欣媛 王俊杰215 董雨伦 俞桢注：班长，黄色打底的内容还没有你来填一下吧！