吹出的“焰火礼花”

董永刚

从初中起我们就学习到了氢气的检验,那是一个我们又爱又怕的实验。由于书本上讲氢气容易爆炸,于是我们对它产生了恐惧感,没想到高中我们又碰到了类似的难题。原来氢气除了与空气混合可以爆炸外,在与氯气混合光照时也会爆炸,威力也很大。我们在演示时都非常谨慎,很怕出现危险。我很想解决这一问题,于是到处搜集资料。

我首先借助网络。查阅网上有没有好的实验改进方案,通过搜索我查到如下:1.用一个盛饮料的无色透明塑料瓶,首先用排饱和食盐水的方法收集约3/5—2/3体积的氯气,然后再迅速通入氢气至满瓶,塞紧瓶塞后将瓶正放在日光下(或点燃镁条照射),立即爆炸,随着爆鸣声胶塞向上射出。瓶口出现白雾,挤压塑料瓶,白雾可持续不断冒出。(http://www.c3h3.com/Article/jt/jy/200612/3208.html)2.关于氢气和氯气混合见光爆炸的实验可以改进为如下操作:在一集气瓶内,加KMnO4少许,然后加入少量浓盐酸,瓶口上盖较厚的纸片。当它们发生反应产生的氯气使瓶内呈黄绿色时,再加入几粒锌粒,片刻后,瓶内就有一定量2生成。这时,在离瓶约10.cm处,点燃镁条,当发生的强光照射混合气体时,可观察到因瓶内的氯气和氢气迅速化合,而发生爆炸,把纸片弹起。(http://www.esanenu.com/blog/u/dazhige/archives/2006/56.html)3.把新收集的一瓶氯气和一瓶氢气隔着玻璃片口对口地对着抽出瓶口间的毛玻片,上下颠倒几次,使氯气和氢气充分混合,在两瓶口间插入两块塑料片,然后把两瓶氢氯混合气体分开,在离瓶约2～3厘米处点燃镁条。当产生的强光照射混合气体时,可以观察到瓶里的氯气和氢气迅速化合而发生爆炸,使塑料片向上弹起(htt://www.ahnu.edu.cn/kecheng/courses/chemistry/3/1/3-1-3.htm)

我认为,以上方法仍然没有解决好爆炸这一问题,而且这几种方法都缺乏趣味性。于是我决定从产生爆炸的原理入手,爆炸的主要原因是大量的气体或热量无法迅速消散而产生的剧烈现象,而构成爆炸威胁的主要原因是盛放气体或热量的装置。就像子弹要发挥威力必须要有弹壳一样,如果没有弹壳包装,火药只会燃烧而不会爆炸,于是我想到改造氢气与氯气反应的容器,使其失去危险性,但一时又找不到合适的材质。玻璃若爆炸其碎片危险性极大,如果换成塑料容器,其透光性也不是很理想,而且在其被炸起时也存在一定的危险性,不便于在室内演示。

周末回到家里,我偶然看到村里小孩在玩吹肥皂泡,令我茅塞顿开突发奇想,为何不用肥皂泡代替试管,这样即便爆炸也不会有任何危险,而且如果能看到肥皂泡一起炸开,那将是另一番风味的烟火礼花。要实现这一过程首先要将氢气和氯气混合好,然后在一定的气流下吹出肥皂泡。最开始用装置图1和图2,发现效果不是很理想,气流很难控制,太快混合不均匀,太慢肥皂泡又吹不起来。我又将装置改造如下图3所示:用干燥管代替集气瓶,即可以很好混合,也不至于使气流减缓而吹不起肥皂泡。另外我还用照相机的闪光灯代替镁点燃作为光照条件。经过多次实验效果非常的好,飞舞在空中的美丽的肥皂泡在一瞬间突然爆炸,那景象一点也不亚于焰火礼花燃放时的壮丽,而且肥皂泡爆炸后四溅的不是玻璃碎片,而是带着清香味的肥皂沫。在观看了这一演示后,同学们都十分兴奋,也让我感到前所未有的自豪。

生活的小事帮我解决了学习的大问题,原来创新并不是高不可及。这吹出来的“焰火礼花”让学生感到了学习的乐趣,更激发了学生学习化学的热情。

参考文献:

1.http://www.c3h3.com/Article/jt/jy/200612/3208.html

2.http://www.esanenu.com/blog/u/dazhige/archives/2006/56.html

3.http://www.ahnu.edu.cn/kecheng/courses/chemistry/3/1/3-1-3.htm