初中化学《粉尘爆炸》实验的改进

王美雄

中图分类号：G632.0 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）02-204-01

化学是一门以实验为基础的科学，化学实验是学生学习化学不可缺少的重要途径，化学离不开实验，所以在初中教材中安排了许多实验让学生对化学学习了解更深刻。但其中有少数实验不太好操作，或实验现象不太明显，有改进空间，所以近年来省内举办了几次化学实验创新大赛，有许多老师对教材中的实验提出了很好的改进意见，创出了很多更优化的实验。本人也对几个实验作了一些改进。下面，我将本人对《粉尘爆炸》这个实验的改进方案提供给大家参考，与大家共同探讨。

一、该实验在教育教学中所处的地位与作用

“面粉爆炸实验”是九年级化学第七单元课题1《燃烧和灭火》中的实验[7-2]，这是一个与我们生活息息相关的实验。“爆炸”关系到人身安全和财产安全。对此实验的学习与了解能使学生充分认识面粉等粉尘爆炸的危险，增强学生的安全防范意识。

二、初中化学粉尘爆炸实验，教材中介绍的方法如下。

1、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（如图Ⅰ ）。

2、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Ⅱ）。从橡皮管一端鼓入大量的空气（人距离该装置远一些），使面粉充满罐，遇到烛火瞬间燃烧而爆炸，把塑料盖炸起。

三、教材实验不足之处：

据我所知，很多教师按照教材上的方法进行试验，不仅成功率很低而且效果不佳，有的老师还说没有成功过。主要不足总结如下：

（1）在密闭罐内鼓入大量空气，鼓入的空气会使罐内气压增大，达到一定气压时也有可能使罐盖掀起。（2）鼓入的空气和扬起的粉尘太多，可能会将烛火扑灭；而扬起的粉尘不够，又无法集聚爆发力。总之，鼓入空气的速度很难控制。（3）本实验主要是学生自制实验，要剪去空金属罐上部和打孔，不利于制作，且破坏了罐体的完整性，不利于容器的密闭。（4）爆炸前，蜡烛燃烧要一段时间，这段时间要消耗氧气。罐内氧气有限，可能还没扬起粉尘，烛火就熄灭了。

四、创新设计思路

本实验我也看到过其他老师的改进，有的改得很成功，爆炸威力很大。但在制作装置都还不够简单，要剪，要连管子。也是先放入明火，要消耗部份氧气。和教材实验差不多，甚至更复杂。本人主要是从下面两个方面进行创新：

1、保持罐体完好，使实验更简单。

2、通过外界引燃来使罐内爆炸，防氧气过早被消耗。

为了解决这两个问题我是这样设计的：“放燃烧的蜡烛”改为在罐内放火柴，在外面利用热传递引燃火柴，进而引燃面粉而爆炸。“面粉鼓气扬尘”改为敲击落尘。即在罐口放一块纱布盖住罐口，并用橡皮筋将纱布固定在罐上。再在纱布上放少量面粉，再盖好塑料盖，用木棒敲打塑料盖，让面粉慢慢飘下。（如下图）。

通过这种设计，就不需要打孔，保存了罐体的完好。先飘面粉后点燃，更符合生活实际，火燃即爆炸，可防止氧气过早被消耗。

五、实验器材：

所需器材有：空牛奶罐、面粉、木棒、纱布、橡皮筋、火柴、打火机、三角架、酒精灯。

六、实验原理及装置说明：

可燃物（面粉）在有限的空间（牛奶罐）内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。

本装置只放火柴，经过多次试验不会爆炸。只有放入面粉，有粉尘后才爆炸。放好面粉后，最好在面粉上再加一块纱布，可阻挡面粉在爆炸时飞起，也可增加罐盖的紧密性。

七、实验步骤：

步骤一、 在牛奶罐中放入一、二根火柴，在罐口放一块纱布盖住罐口，并用橡皮筋将纱布固定在罐上。

步骤二、 在纱布上放少量面粉，再加一块纱布，再盖好塑料盖。

步骤三、 再将奶粉罐放在三角架上用酒精灯加热，边加热边用木棒敲打塑料盖，让面粉慢慢飘下（金属罐加热5秒左右火柴就会燃烧起来，同时引燃罐内飘扬的面粉而爆炸）。

八、创新之处

通过上面改进和操作中的实践，现将创新优点总结如下：

1、不需剪金属罐和打孔，保持了罐体完好，简化了制作。

2、改变了扬尘方式：将鼓气扬尘变成敲击落尘；

3、改用火柴引燃，避免了鼓气时蜡烛被冷空气吹灭的可能；

4、改用火柴引燃，不会在面粉飘出前就消耗氧气；

5、安全环保，爆炸完成之后粉尘不会四处飘扬；

6、效果明显，成功率高，更具科学性。

7、实验材料唾手可得，操作简单，适合学生家庭制作。

总之，改进后的实验，效果明显，简单易行，我认为比教材实验更简单，学生在家完全可操作，成功率百分之百。这既增强学生的学习兴趣，还可激发学生多开动脑筋，发明创造，找寻一些新的好方法，实在是一举多得。没有做不到，只有想不到。希望我的这一些想法及改进能给大家一点启示。