摘要:針對(duì)人教版九年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)中面粉爆炸實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題以及該實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)改進(jìn)方案,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的再改進(jìn)設(shè)計(jì),并說(shuō)明了再改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)。
關(guān)鍵字:面粉爆炸;實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
文章編號(hào):1005–6629(2012)7–0044–02 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1 問(wèn)題提出1.1 教材實(shí)驗(yàn)
人教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)》九年級(jí)上冊(cè)128頁(yè)[實(shí)驗(yàn)7-2 ]面粉爆炸實(shí)驗(yàn),其操作過(guò)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1所示)。從橡皮管一端鼓入空氣(人距離該裝置遠(yuǎn)一些),使面粉充滿罐,觀察現(xiàn)象。
上述實(shí)驗(yàn)操作是采用鼓入空氣的方法揚(yáng)起粉塵。筆者認(rèn)為這一設(shè)計(jì)值得商榷。在密閉容器中如快速鼓入氣體,即使沒(méi)有面粉的急速燃燒,鼓入的空氣也會(huì)使罐內(nèi)氣壓增大,這就有可能使罐蓋掀起。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),罐蓋能被高高掀起。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。分析其中原因可能是揚(yáng)起的粉塵不夠,無(wú)法集聚爆發(fā)力??傊?,鼓入空氣的速度很難控制。
1.2 其他改進(jìn)方案
方案1:如圖2所見(jiàn),倒置的罐體是塑料油壺,去掉底部,換上紙板蓋。此方案成功率高,通過(guò)透明塑料可以看見(jiàn)火光沖天,現(xiàn)象非常明顯。缺點(diǎn)是去底塑料油壺用了一次就會(huì)被燒變形,且因紙板蓋密封效果不好,爆炸聲幾乎聽(tīng)不到。
方案2:此方案是筆者于2006年改進(jìn)成功的裝置。原文首次發(fā)表在人教網(wǎng)上。罐體為奶粉罐,面粉裝在罐蓋下紗布袋內(nèi),用敲擊落塵方式完成實(shí)驗(yàn)。缺點(diǎn)是爆炸時(shí)面粉會(huì)隨罐蓋揚(yáng)起,向外四處灑落。
2 實(shí)驗(yàn)再改進(jìn)
2.1 實(shí)驗(yàn)器材
?。?)一只直徑約13厘米、高約17厘米的有蓋、密封性良好的金屬罐(如奶粉罐)。
(2)一個(gè)用根鐵絲制成的支架,高約17.5厘米,上面覆蓋60目鋼絲網(wǎng),如圖4所示。制作時(shí)注意高度盡量接近金屬罐上口,便于實(shí)驗(yàn)時(shí)擊落面粉。同時(shí)鋼絲網(wǎng)應(yīng)正對(duì)下面蠟燭位置,平行于水平面,以保證面粉垂直落下。
?。?)木棒、藥匙、火柴各一。
?。?)一只高約2厘米的蠟燭,干燥的面粉。
2.2 實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象
把蠟燭固定在鐵絲支架上,點(diǎn)燃蠟燭,將鐵絲支架放入金屬罐內(nèi)。取2藥匙的面粉輕放在鋼絲網(wǎng)上,蓋上塑料蓋,迅速用木棒敲擊罐蓋(人離裝置遠(yuǎn)一些),使面粉從鋼絲網(wǎng)上落下。如圖5所示。此時(shí)立刻能聽(tīng)到“嘣”的爆破聲,看到罐蓋被高高掀起,同時(shí)可見(jiàn)火光沖出罐體高達(dá)到20厘米以上(燭心越粗,火光越高),能直接感受面粉粉塵的燃燒爆炸。
改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)成功率可以近達(dá)到100 %,現(xiàn)象明顯。
2.3 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)
?。?)改變了揚(yáng)塵方式。將鼓氣揚(yáng)塵變成敲擊落塵,操作簡(jiǎn)單,易于掌握。
?。?)減少面粉用量,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,除罐體四周0.6平方米范圍內(nèi)有少量面粉灑落之外,其余環(huán)境不受影響。
參考文獻(xiàn):
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