燃糖实验文章

探究“蔗糖燃烧成蛇”的实验

摘要：蔗糖的熔点为185~186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（25℃). 是一种高溶解度的糖类。熔点： 186℃。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。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℃，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190—220℃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100℃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℃以上，则水解迅速，糖溶液浓度愈大，水解作用愈显著。煮沸容器所用的金属材料，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、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1~2ml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)

灰“蛇”长度反应现象

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0.1g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

反应程

度

火焰位置其他

稻草灰 2/1 4cm 点燃后十多秒时间，蔗

糖表面有黑色小泡突

起，紧接着反应变剧

烈，燃烧几次的经验来

看，黑色小泡先沿三个

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

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，

非常轻，质地软，剖开

内部发现内部有亮闪

**

四周向中

间

无

稻草灰 4/1 5.5cm *** 无稻草灰 8/1 12.5cm ***** 无稻草灰 16/1 6.7cm *** 无