火箭模拟发射、能的转换演示仪*—氢气爆鸣演示仪的设计

张合晓

河北内邱县第二中学 河北内邱 054200

火箭模拟发射、能的转换演示仪*—氢气爆鸣演示仪的设计

张合晓

河北内邱县第二中学 河北内邱 054200

针对氢气爆炸的特点，研究设计了氢气爆鸣演示仪。

结构 特点 用途

新课标九年级化学上册第三单元拓展性课题[实验3-7]氢气与空气混合爆炸的实验，通常的作法是：取一个去盖，底部穿有小孔的塑料筒(易拉罐)用纸团堵住小孔，用排水法收集满一筒氢气，倒置时筒下垫木条使筒的下边缘一端稍稍抬起(如图3-35，I)，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，注意观察有什么现象发生(人要离远些，注意安全)。

可以看到，刚点燃时，氢气安静的燃烧，(如图3-35，Ⅱ)一会儿，随着“砰”的爆炸声响，塑料筒被爆炸的气浪高高掀起(如图3-35，Ⅲ)。

按该实验的介绍方法去操作，几个不足之处有：

1.安全性差。所选用的易拉罐不大，但罐里充H2的量不好控制(因H2的爆炸极限在4.0%～74.2%)充的少不爆炸，多了平静燃烧。

2.操作者必须接近爆炸仪。对于新教师来讲操作课标介绍的实验有一种恐惧心理。

3.点火方式落后。实验的设计原始受当时科学技术的制约，前辈拟定了这样很原始的方法。

4.实验的多项性差。原课标实验单一，只能演示H2爆炸。

根据多年的教学演示的尝试，将中学物理和化学整合，研究设计了《氢气爆鸣，火箭模拟发射，能的转换演示仪》见下图：

一、用途

“H2爆鸣演示仪”可进行下列教学演示：“氢气爆鸣”“卫星模拟发射”“能的转换”等实验。它解决了平时教学中难以演示的实验。为激发学生学习科学的激情，特设计了氢气爆鸣演示仪。仪器设计新颖、造型美观、可见度大、操作方便、安全可靠、价廉物美。是新课标理念的展示，能激发学生学习兴趣，开拓视野，引领创造意识的奠基石。

二、结构和使用方法

(1)仪器由三部分组成

①高压点火部分；②爆炸部分；③制氢部分。

(2)使用方法

①根据实验需要调节可调气室旋钮，改变爆鸣气室的大小(即可控制氢气和空气混合气体的体积)；②连接高压点火接线柱(接感应圈或高压电棒两极)；③将氢气通入爆鸣室(注意氢气的用量)；④高压点火。

三、仪器特点

①由原人工点火改用高压点火(人不必接触仪器，非常安全)；②根据演示内容调节爆鸣气室容积，可以演示氢气爆鸣、模拟火箭发射、能的转化等演示实验；③调节可调气室可控制模拟火箭飞行高度。最高可达15～20米；④操作方便，实验性逼真，安全性强。

四、引发的思考

演示仪的设计制造和使用，大大激发了学生的学习情趣，它的影响力大大超越课程标准原本照做的实验。

2009-12-11

张合晓，大专，中教一级。

*本文获河北省邢台市教育科研成果一等奖。