初中化學(xué)“面粉爆炸實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1.問題的提出 人教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)》九年級上冊128頁實(shí)驗(yàn)7-2的“面粉爆炸實(shí)驗(yàn)”,其操作過程是: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,在小塑料瓶中放入面粉,點(diǎn)燃蠟燭,用塑料蓋蓋住罐(如圖所示)。從橡皮管一端鼓入大量的空氣(人距離該裝置遠(yuǎn)一些),使面粉充滿罐,觀察現(xiàn)象。 在2004年第9期的《化學(xué)教學(xué)》中,也有一篇題為《面粉爆炸實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)》的文章,作者將該實(shí)驗(yàn)也進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后用密封性良好的金屬小桶代替了紙盒,用酒精棉代替了蠟燭,在塑料管口放一堆干燥的面粉,然后用洗耳球鼓氣。
上述實(shí)驗(yàn)操作的共同點(diǎn)就是都采用鼓入大量空氣的方法揚(yáng)起粉塵。筆者認(rèn)為這一設(shè)計(jì)值得商榷。在密閉體系中鼓入大量氣體,即使沒有面粉的急速燃燒,鼓入的大量空氣也會使罐內(nèi)氣壓增大,只要罐內(nèi)氣壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外界大氣壓,就有可能使罐蓋高高掀起。筆者曾在一空金屬罐底側(cè)打孔,用橡皮管連接一個(gè)氣囊,快速按壓氣囊時(shí),罐蓋也被高高掀起。而且成功率很高。 如果將按壓氣囊的速度降低,這個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功率就大大下降。分析其中的原因如下:(1)鼓入的空氣有可能將燭火吹滅;(2)揚(yáng)起的粉塵太多,將燭火撲滅;(3)揚(yáng)起的粉塵不夠,無法集聚爆發(fā)力?傊娜肟諝獾乃俣群茈y控制。 2.實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 2.1 我的創(chuàng)新點(diǎn) (1)改變了揚(yáng)塵方式。將鼓氣揚(yáng)塵變成敲擊落塵,操作簡單,易于掌握,而且使該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)在理論上更為嚴(yán)謹(jǐn)。 (2)為了防止蠟燭在罐體振動時(shí)翻倒,用中心挖洞的泡沫塑料板固定蠟燭,以提高成功率。通過以上改進(jìn),該實(shí)驗(yàn)的成功率可以達(dá)到95%以上。 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品 (1)一只直徑約13 cm、高約17 cm的帶蓋且密封性良好的金屬罐(如奶粉罐),將一個(gè)紗布袋縫在罐蓋下方,要求留一個(gè)口便于添加面粉。紗布選用醫(yī)用橡皮膏背面的效果較好。如圖所示。 (2)去一塊長約13 cm、寬約6 cm中心挖洞的泡沫塑料板。 (3取一根長、寬、高約為45 cm×3 cm×2 cm的木棒。 (4)匙、坩堝鉗、火柴各一。 (5)一只高約2 cm的蠟燭,干燥的面粉。 2.3 實(shí)驗(yàn)操作 先把蠟燭固定在泡沫塑料板上,然后把泡沫塑料板放入金屬罐底部。把3~4藥匙的面粉裝入紗布袋中,用坩堝鉗夾住燃燒的火柴點(diǎn)燃蠟燭,待燭火燃得較旺時(shí)蓋上塑料蓋,然后用木棒敲擊罐蓋。 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)不僅成功率很高,而且除了聽到“嘣”的爆破聲,看到罐蓋被高高掀起,還可以看到火光沖出罐體,直接感受面粉粉塵的燃燒。

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