一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />粉塵爆炸實(shí)驗(yàn),是初中化學(xué)新老教材中必選的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),但是,由于粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)成功系數(shù)較低,一般只能達(dá)到燃燒或爆燃,所以,有些老師就放棄了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。因此,我們重新設(shè)計(jì)制作了粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)裝置,就是為了提高實(shí)驗(yàn)的成功率和安全系數(shù)。
二、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
硬質(zhì)塑料桶或塑料瓶約500mL1個(gè)、電熱點(diǎn)火器一個(gè)、低壓電源1臺(tái)、塑料膜1塊、硝化棉少量、松香粉(或淀粉、面粉)約1.5g。
三、實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖及儀器的組裝說明
1.儀器裝置圖
2.儀器組裝說明
實(shí)驗(yàn)儀器由三部分組成:反應(yīng)容器、塑料膜、點(diǎn)火器。
①將約為500mL的塑料桶或塑料瓶去掉底部,粘上一個(gè)有螺口的大塑料瓶口,并配有塑料圈(螺口蓋去掉蓋即可),用來固定塑料膜。
②塑料膜:剪取11×11cm的塑料食品包裝袋(聚乙烯塑料袋,超市常用塑料袋)1塊即可。
③點(diǎn)火器可以用電熱點(diǎn)火,也可以用打火機(jī)、蠟燭、或木條點(diǎn)火。本教具使用電熱點(diǎn)火。
電熱點(diǎn)火器的制作:用1個(gè)雙孔橡皮塞固定2條單根塑料銅導(dǎo)線,取300W的電爐絲3~4個(gè)自然圈,固定在2條銅導(dǎo)線的一端,另一端連接開關(guān)、電源線和電源(10~12V交、直流)
實(shí)驗(yàn)藥品:粉塵?梢赃x用松香粉、淀粉或面粉。本實(shí)驗(yàn)選用松香粉,其爆炸火焰效果最佳。而且不易潮濕。
四、實(shí)驗(yàn)操作部分
1.將少量硝化棉纏繞在電爐絲上,密封固定在瓶口;在去底塑料瓶中加入少量松香粉(約1.5g),再用塑料薄膜蓋在瓶底,用塑料圈將塑料薄膜旋緊。
2.塞緊瓶口的雙孔膠塞,閉合點(diǎn)火器開關(guān),接通電源。
3.用力振蕩塑料瓶,讓粉塵充滿瓶?jī)?nèi)空間。
4.打開點(diǎn)火器開關(guān)。電爐絲發(fā)熱引燃硝化棉產(chǎn)生明火,引燃粉塵劇烈燃燒,在瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生的大量的熱使粉塵發(fā)生爆炸,瓶底塑料膜被炸破。
五、裝置改進(jìn)的意義
1.實(shí)驗(yàn)裝置上設(shè)計(jì)安裝了一個(gè)安全爆炸口。即在塑料桶(瓶)上端開口處固定一塊可更換的塑料膜,由于塑料桶可承受的壓力與塑料膜可承受的壓力不同,有較大的壓差,當(dāng)粉塵在密閉的有限空間內(nèi)遇到明火迅速燃燒,瞬間產(chǎn)生的巨大壓力使粉塵發(fā)生爆炸,塑料膜被爆破,既保證爆炸的應(yīng)有現(xiàn)象,又保證實(shí)驗(yàn)的絕對(duì)安全。下次使用,只要更換一塊塑料膜即可。
2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)提高了粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)的成功率和安全系數(shù),使學(xué)生能夠直觀、清楚地觀察和深刻地感受“粉塵在與氧氣充分接觸時(shí),遇到明火,就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)”的過程。而且操作簡(jiǎn)便,可重復(fù)使用。
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