蔡群+王世祥

摘 要：人教版九年級(jí)《化學(xué)》上冊(cè)第七單元“粉塵爆炸”實(shí)驗(yàn)不能成功，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，在2009年完成了該實(shí)驗(yàn)第一次改進(jìn)。第一次實(shí)驗(yàn)改進(jìn)操作方法簡(jiǎn)單，可視性強(qiáng)，學(xué)生能直接觀(guān)察到粉塵揚(yáng)起、燃燒的全過(guò)程，不足之處表現(xiàn)為無(wú)響亮爆炸聲、燃燒室采用較厚材質(zhì)，一旦瓶身炸裂容易傷人，存在一定的安全隱患。該塑料瓶不易找到且加工困難。2014年進(jìn)行了第二次改進(jìn)，優(yōu)點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)更簡(jiǎn)單，可視性更強(qiáng)，學(xué)生能直接觀(guān)察到粉塵揚(yáng)起、燃燒、爆炸的全過(guò)程，原材料更加廉價(jià)易得、可重復(fù)使用，加強(qiáng)了對(duì)安全問(wèn)題的思考。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)；粉塵爆炸；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

人教版九年級(jí)《化學(xué)》上冊(cè)第七單元（燃料及其利用）中設(shè)計(jì)了一個(gè)關(guān)于粉塵爆炸的實(shí)驗(yàn)，如按照教材進(jìn)行根本不能成功，并且看不到粉塵急劇燃燒的過(guò)程，多年來(lái)該實(shí)驗(yàn)一直困擾著我校。為提高教學(xué)質(zhì)量，更好地完成教學(xué)任務(wù)，我們經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于在2009年年初完成了該實(shí)驗(yàn)第一次改進(jìn)的設(shè)計(jì)和制作，并且在實(shí)際教學(xué)中取得了良好效果。

一、原實(shí)驗(yàn)在教材中的設(shè)計(jì)及不足

1.原實(shí)驗(yàn)在教材中的設(shè)計(jì)

如下圖所示，剪去空金屬罐和小塑料瓶的上部，并在金屬罐和小塑料瓶的底側(cè)各打一個(gè)比橡皮管外徑略小的小孔。連接好裝置，在小塑料瓶中放入干燥的面粉，點(diǎn)燃蠟燭，用塑料蓋蓋住罐。從橡皮管一端快速鼓入大量的空氣，使面粉充滿(mǎn)罐，觀(guān)察現(xiàn)象并分析原因。

2.原實(shí)驗(yàn)的不足之處

由于上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所用金屬罐過(guò)小，用來(lái)盛放面粉的塑料瓶過(guò)小，鼓氣裝置及氣流沖擊的方向都不利于粉塵大量揚(yáng)起，這就是原實(shí)驗(yàn)不能成功的主要原因。同時(shí)，教材中使用金屬罐缺乏可視性，不能讓學(xué)生直觀(guān)看到粉塵燃燒的全過(guò)程?？紤]到上述因素，我們將對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

二、第一次改進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)

1.第一次改進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及實(shí)物圖

實(shí)物圖

2.使用方法

（1）將打氣筒拉桿拉出。

（2）通過(guò)一根較粗玻璃直通管向玻璃漏斗中加入干燥面粉。

（3）在蠟臺(tái)上放上蠟燭并點(diǎn)燃。

（4）在塑料筒上方加上蓋板并使之密閉。

（5）通過(guò)打氣筒打氣使面粉充分揚(yáng)起且劇烈燃燒，產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。

3.實(shí)驗(yàn)效果

該實(shí)驗(yàn)操作方法簡(jiǎn)單，可視性強(qiáng)，學(xué)生能直接觀(guān)察到粉塵揚(yáng)起、燃燒的全過(guò)程，使用起來(lái)具有明顯效果。連續(xù)幾年我校一直將該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于課堂教學(xué)之中。

4.第一次改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的不足之處

以上改進(jìn)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)幾年教學(xué)實(shí)踐后仍發(fā)現(xiàn)不夠完善，具體表現(xiàn)為無(wú)響亮爆炸聲、燃燒室采用較厚材質(zhì)，一旦瓶身炸裂容易傷人，存在一定的安全隱患。該塑料瓶不易找到且加工困難，實(shí)驗(yàn)效果不盡如人意。

三、第二次改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

第二次改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)更簡(jiǎn)單，可視性更強(qiáng)。學(xué)生能直接觀(guān)察到粉塵揚(yáng)起、燃燒、爆炸的全過(guò)程，原材料更加廉價(jià)易得、可重復(fù)使用，加強(qiáng)了對(duì)安全問(wèn)題的思考。

1.第二次改進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及實(shí)驗(yàn)效果截圖

2.制作方法

（1）選一家庭中廢棄的帶蓋（能旋緊且密閉）薄塑料罐（如上圖）。

（2）剪去一小飲料瓶上半部分（用于盛放可燃性粉塵）。

（3）將剪好的小飲料瓶放入上述帶蓋塑料罐中并且緊靠塑料罐內(nèi)壁。

（4）從外向薄塑料罐和小飲料瓶相連的一側(cè)打一個(gè)小孔，將打氣筒前端插入薄塑料罐和小飲料瓶的底部以推動(dòng)粉塵揚(yáng)起。

（5）在小飲料瓶對(duì)面，遠(yuǎn)離飲料瓶的薄塑料罐上橫向剪開(kāi)一長(zhǎng)方形孔，并用雙面膠粘貼一張長(zhǎng)方形信簽紙且將長(zhǎng)方形孔密封好。

3.操作步驟

（1）將打氣筒拉桿拉出。

（2）通過(guò)一根較粗玻璃直通管向小飲料瓶中加入經(jīng)烘烤箱烘干的生粉。

（3）在帶蓋塑料罐底部中心放置一小根蠟燭并點(diǎn)燃。

（4）旋緊塑料罐蓋子。

（5）通過(guò)打氣筒快速打氣使生粉充分揚(yáng)起且劇烈燃燒，從而產(chǎn)生猛烈爆炸現(xiàn)象。

4.注意事項(xiàng)

（1）所使用生粉一定要在實(shí)驗(yàn)前充分干燥（可用烘焙箱進(jìn)行干燥）。

（2）蠟燭不宜過(guò)長(zhǎng)（以增加參與燃燒面粉濃度）。

（3）薄塑料罐上橫向所開(kāi)長(zhǎng)方形孔面積應(yīng)盡量大些，否則罐蓋將高高沖起，存在一定安全隱患。

5.該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

（1）廢物利用

塑料罐物美價(jià)廉，家庭中極為常見(jiàn)。

（2）密閉性好

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期反復(fù)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)要想獲得較好的爆炸效果，必須在密閉環(huán)境中進(jìn)行。瓶蓋兒可開(kāi)可合，易于盛放生粉和點(diǎn)燃蠟燭。

（3）安全可靠

由于選用了較薄塑料罐，同時(shí)在塑料罐上開(kāi)了長(zhǎng)方形孔（用紙張密封），使得該實(shí)驗(yàn)更加安全可靠。

（4）制作方便

由于選用了較薄塑料罐，加工時(shí)特別容易。

綜上所述，最新改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料易尋、制作簡(jiǎn)單、操作方便、成功率高、可視性強(qiáng)、爆炸聲大、可重復(fù)使用、實(shí)驗(yàn)效果堪稱(chēng)完美。

參考文獻(xiàn)：

中華人民共和國(guó)教育部制定.義務(wù)教育教科書(shū)化學(xué)九年級(jí)上冊(cè).人民教育出版社出版.

（作者單位：貴州省安順市實(shí)驗(yàn)學(xué)校）