面粉爆炸实验的再改进

　　摘要：针对人教版九年级化学实验教科书中面粉爆炸实验存在的问题以及该实验的两个改进方案，进行了实验的再改进设计，并说明了再改进实验的创新点。
　　关键字：面粉爆炸；实验改进
　　文章编号：1005–6629(2012)7–0044–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
　　1 问题提出1.1 教材实验
　　人教版《义务教育课程标准实验教科书·化学》九年级上册128页[实验7-2 ]面粉爆炸实验，其操作过程是：剪去空金属罐和小塑料瓶的上部，并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径略小的小孔。连接好装置，在小塑料瓶中放入面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐（如图1所示）。从橡皮管一端鼓入空气（人距离该装置远一些），使面粉充满罐，观察现象。
　　上述实验操作是采用鼓入空气的方法扬起粉尘。笔者认为这一设计值得商榷。在密闭容器中如快速鼓入气体，即使没有面粉的急速燃烧，鼓入的空气也会使罐内气压增大，这就有可能使罐盖掀起。笔者曾在一空金属罐底侧打孔，用橡皮管连接一个气囊，快速按压气囊时，罐盖能被高高掀起。如果将按压气囊的速度降低，这个实验的成功率就大大下降。分析其中原因可能是扬起的粉尘不够，无法集聚爆发力。总之，鼓入空气的速度很难控制。
　　1.2 其他改进方案
　　方案1：如图2所见，倒置的罐体是塑料油壶，去掉底部，换上纸板盖。此方案成功率高，通过透明塑料可以看见火光冲天，现象非常明显。缺点是去底塑料油壶用了一次就会被烧变形，且因纸板盖密封效果不好，爆炸声几乎听不到。
　　方案2：此方案是笔者于2006年改进成功的装置。原文首次发表在人教网上。罐体为奶粉罐，面粉装在罐盖下纱布袋内，用敲击落尘方式完成实验。缺点是爆炸时面粉会随罐盖扬起，向外四处洒落。
　　2 实验再改进
　　2.1 实验器材
　　（1）一只直径约13厘米、高约17厘米的有盖、密封性良好的金属罐（如奶粉罐）。
　　（2）一个用根铁丝制成的支架，高约17.5厘米，上面覆盖60目钢丝网，如图4所示。制作时注意高度尽量接近金属罐上口，便于实验时击落面粉。同时钢丝网应正对下面蜡烛位置，平行于水平面，以保证面粉垂直落下。
　　（3）木棒、药匙、火柴各一。
　　（4）一只高约2厘米的蜡烛，干燥的面粉。
　　2.2 实验操作步骤和现象
　　把蜡烛固定在铁丝支架上，点燃蜡烛，将铁丝支架放入金属罐内。取2药匙的面粉轻放在钢丝网上，盖上塑料盖，迅速用木棒敲击罐盖（人离装置远一些），使面粉从钢丝网上落下。如图5所示。此时立刻能听到“嘣”的爆破声，看到罐盖被高高掀起，同时可见火光冲出罐体高达到20厘米以上（烛心越粗，火光越高），能直接感受面粉粉尘的燃烧爆炸。
　　改进后实验成功率可以近达到100 %，现象明显。
　　2.3 实验创新点
　　（1）改变了扬尘方式。将鼓气扬尘变成敲击落尘，操作简单，易于掌握。
　　（2）减少面粉用量，实验结束后，除罐体四周0.6平方米范围内有少量面粉洒落之外，其余环境不受影响。
　　参考文献：
　　[1]李秀滋.面粉爆炸实验的改进[J].化学教学，2004，（9）：10.
　　[2]义务教育课程标准实验教科书.化学.九 年级.上册[M].北京：人民教育出版社，2001：128.
　　[3]王德江.面粉爆炸实验改进[J].中小学教学研究，2010，（4）.
　　[4]张欣荣，王彦昌，杨承印.“面粉爆炸”实验的改进[J].中学化学教学参考，2009，（3）.