Question

某化学兴趣小组探究物质燃烧的条件及铁燃烧现象．
[提出问题1]物质燃烧需要什么条件？
[猜想与假设]1．有可燃物　　2．温度要达到着火点　　3．与氧气（或空气）接触
[设计与实验1]

验　证	对比试验
假设1	示例：加热烧杯，烧杯不可燃	点燃蜡烛，蜡烛可燃
假设2	常温放置蜡烛，蜡烛不燃烧	______
假设3	点燃蜡烛，蜡烛在空气中持续燃烧	______

[得出结论]猜想正确，燃烧必须同时满足3个条件，只要破坏1个燃烧的条件，就能达到灭火的目的．
[提出问题2]根据“细铁丝在氧气中燃烧”的实验现象，细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？
[查阅资料1]含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO₂气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象．
[设计与实验2]小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝（镁条和铁丝直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．
请你分析回答：

物质	镁条	含碳0.05%的铁丝
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星

[查阅资料2]镁条能在空气中剧烈燃烧，也能在二氧化碳中剧烈燃烧，发出耀眼的白光、放出大量的热，有黑色固体生成；细铁丝可以在氯气中剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量棕黄色的烟；磷能在氯气中剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量的白色烟雾．
回答下列问题：
（1）将两个[设计与实验]表格中的有关内容填写完整：
（2）完成化学反应方程式：
①铁在氧气中燃烧：______；
②镁在二氧化碳中燃烧：______．
（3）完成本探究活动，你对“燃烧”有什么新认识？______．
（4）设计对比实验的关键是什么？______．

Answer 1

解：【设计与实验】明白物质燃烧所需要的条件，即物质具有可燃性、达到着火点、与氧气接触．从假设1可知烧杯是不可燃烧的物质，后面的就要填写可燃物；假设2是常温放置蜡烛，蜡烛不燃烧，说明蜡烛没有达到着火点；假设3是点燃蜡烛，蜡烛在空气中持续燃烧，说明燃烧时必须可燃物与氧气充分接触；
由前两项对比可知铁丝含碳量越高火星越多，所以未填内容应为含碳量依次升高，反应时火星越来越多所以答案为：

物质	镁条	含碳0.05%的铁丝	含碳0.2%的铁丝	含碳0.6%的铁丝
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星	剧烈燃烧 少量火星	剧烈燃烧，火星四射

（2）①铁在氧气中燃烧的反应物是铁和氧气，生成物是四氧化三铁，用观察法配平，反应条件是点燃，所以方程式是：3Fe+2O₂Fe₃O₄；②镁在二氧化碳中燃烧的反应物是镁和二氧化碳生成物是氧化镁和碳，用观察法配平，所以方程式是2Mg+CO₂2MgO+C；
（3）通过资料中的信息，“镁条能在空气中剧烈燃烧，也能在二氧化碳中剧烈燃烧，发出耀眼的白光、放出大量的热；细铁丝可以在氯气中剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量棕黄色的烟；磷能在氯气中剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量的白色烟雾．”可知燃烧是发光、放热的剧烈化学反应，燃烧不一定有氧气参加；
（4）设计对照实验时要注意只能有一个变量，其它量必须相同．
故答案为：（1）

验 证	对比试验
假设1	示例：加热烧杯，烧杯不可燃	点燃蜡烛，蜡烛可燃
假设2	常温放置蜡烛，蜡烛不燃烧	温度要达到着火点
假设3	点燃蜡烛，蜡烛在空气中持续燃烧	与氧气（或空气）接触

物质	镁条	含碳0.05%的铁丝	含碳0.2%的铁丝	含碳0.6%的铁丝
燃烧时 的现象	剧烈燃烧，发出 耀眼白光，无火星	剧烈燃烧 极少火星	剧烈燃烧 少量火星	剧烈燃烧，火星四射

（2）①3Fe+2O₂Fe₃O₄；②2Mg+CO₂2MgO+C；（3）燃烧不一定有氧气参加；（4）只允许有一个变量，其它量必须相同．
分析：【设计与实验1】明白物质燃烧所需要的条件，即物质具有可燃性、达到着火点、与氧气接触．此试验是对比试验，从假设1可知烧杯是不可燃烧的物质，后面的就要填写可燃物；假设2是常温放置蜡烛，蜡烛不燃烧，说明蜡烛没有达到着火点；假设3是点燃蜡烛，蜡烛在空气中持续燃烧，说明燃烧时必须可燃物与氧气充分接触；
（1）【设计与实验2】铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象，是因为有碳的原因．要证明这一点就要取含碳铁丝与不含碳铁丝进行比较，通过对比可知铁丝含碳越高，火星越多，所以铁丝在氧气中燃烧产生火星四射现象与含碳量有关，
（2）根据化学方程式的书写考虑考虑；
（3）根据资料可知镁的燃烧发出耀眼的白光、放出大量的热；以及铁丝和磷的燃烧现象，总结燃烧的定义．
（4）根据对比实验的设计方法考虑．
点评：本题通过对比试验的形式，考查物质燃烧的条件，以及什么是燃烧．培养学生动手试验的能力和动脑思考的能力．