Question

7．某興趣小組活動中，同學們按圖1裝置對“可燃物燃燒的條件”進行探究，探究過程中，大家對磷燃燒生成的大量白煙是否危害人體健康提出疑問．
【查閱資料】白磷的著火點是40℃，紅磷的著火點是240℃…燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體，會刺激人體呼吸道，并能與空氣中的水蒸氣反應，生成有毒的偏磷酸（HPO₃）
【交流與討論】白煙對人體健康有害，該實驗裝置必須改進．
【改進與實驗】同學們按改進后的圖2裝置進行實驗．

請你幫助他們將下表補充完整．

實驗現(xiàn)象	對實驗現(xiàn)象的解釋
（1）a試管中白磷燃燒，熱水中白磷沒有燃燒 （2）b試管中紅磷沒有燃燒	（1）熱水中白磷沒有燃燒的原因是 沒有與氧氣（或空氣）接觸 （2）b試管中紅磷沒有燃燒的原因是 溫度未達到紅磷的著火點

【反思與評價】
（3）改進后的圖2裝置與圖1裝置比較的優(yōu)點是能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散，危害人體健康．
（4）小林同學指出圖2裝置仍有不足之處，并設計了圖3裝置，其中氣球的作用是避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而松動．
【拓展與遷移】
（5）實驗小結(jié)時，小朱同學說：“待a試管冷卻后，如果將試管口朝下垂直伸入水面下（室溫），并取下橡皮塞，將看到液體進入試管．”這一說法得到大家的一致認同．
你認為如果不考慮橡皮塞占試管的容積，且實驗所用白磷足量，裝置氣密性良好，進入a試管內(nèi)液體的體積約占試管容積的$\frac{1}{5}$，理由是氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
（6）三個實驗裝置不同，但是都運用了對照實驗探究方法．

Answer 1

分析 【改進與實驗】根據(jù)燃燒的條件分析可得到實驗現(xiàn)象的原理；
【思與評價】（1）可從資料中查閱的五氧化二磷的性質(zhì)得知，它有毒，所以要從防止污染的角度來分析，根據(jù)氣球的彈性較大；
（2）在反應過程中試管內(nèi)的壓強會變化，分析可得出裝置中氣球的作用．
【拓展與遷移】根據(jù)空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$分析．

解答 解：【改進與實驗】燃燒必須達到三個條件：①物質(zhì)本身具有可燃性，②可燃物與助燃物充分地接觸，③達到可燃物的著火點．所以投入水中的白磷雖然溫度達到著火點，但是在水中與空氣隔絕，所以不會燃燒；試管中的白磷會燃燒，它的溫度即達到著火點又與空氣接觸，滿足燃燒的條件；試管中的紅磷盡管與空氣接觸，但是溫度沒有達到它的著火點，所以不會燃燒．
【反思與評價】（3）改進后的圖Ⅱ裝置與圖Ⅰ裝置比較燃燒后的產(chǎn)物在試管中不會散發(fā)到空氣里，所以優(yōu)點是能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散，危害人體健康；
（4）圖Ⅲ裝置中氣球的作用是：避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而松動；
【拓展與遷移】
（5）如果不考慮橡皮塞占試管的容積，且實驗所用白磷足量，裝置氣密性良好，進入a試管內(nèi)液體的體積約占試管容積的$\frac{1}{5}$，因為空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
（6）三個實驗裝置不同，但是都運用了 對照實驗探究方法．
故答案為：
【改進與實驗】沒有與氧氣（或空氣）接觸；溫度未達到紅磷的著火點；
【反思與評價】（3）能防止白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷逸散，危害人體健康；
（4）避免橡皮塞因試管內(nèi)氣體熱膨脹而松動；
【拓展與遷移】（5）$\frac{1}{5}$；空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．（6）對比．

點評 熟練掌握物質(zhì)燃燒的條件，即是：①物質(zhì)本身具有可燃性，②可燃物與助燃物充分地接觸，③達到可燃物的著火點．這三個條件缺一不可，只要同時滿足上述三個條件，物質(zhì)就可以燃燒；同時對于裝置優(yōu)越性的改進一般要考慮到操作的簡便性，氣密性良好，反應易操控，環(huán)境保護等方面．