自制“粉笔炸弹”

新疆福海县初级中学 吴君 任信

学完初中化学第七单元的课题1《燃烧与灭火》之后，恰逢班级要举行新年晚会活动，小玄就想能不能在晚会上表演化学魔术。于是他和好朋友可忻找到了化学老师。老师给他提了几个建议：要充分利用化学反应的特点，突出化学魔术的变幻莫测，还要考虑安全第一的原则。老师建议他们可以考虑一下，根据学过的制氧原理和白磷容易自燃的特点来自制一个类似摔炮的“粉笔炸弹”。

一、提出问题

白磷容易自燃，而氯酸钾受热可以分解产生氧气，是不是可以将它们混合后，在密闭条件下使其发生爆炸？

二、查阅资料

1.白磷，红磷的同素异形体，白色固体，质软，有剧毒，致死量大约为0.1 g，实验室里置于冷水中保存，而且是专柜封存。白磷的着火点很低，在潮湿的环境中达到30 ℃就着火，而我们新疆冬季室内温度就可以高达30 ℃。白磷弹的危害非常大，它碰到物体后会不断地燃烧直至熄灭，粘到皮肤上的话很难及时去除，而且产生的烟雾对眼鼻刺激很大。

2.红磷，易燃，无毒，着火点在240 ℃～250 ℃，在空气中不燃烧，与氯酸钾、高锰酸钾、过氧化物摩擦碰撞时会发生爆炸。

3.氯酸钾，白色颗粒状粉末，强氧化剂，常温下很稳定，与磷、硫或者金属粉末等混合后可形成爆炸性混合物，急剧加热时可以发生爆炸。

4.粉笔是由熟石膏制成的，将熟石膏粉加水搅拌成糊状，灌入模型凝固即可。

三、设计实验

实验药品：氯酸钾、红磷、酒精、熟石膏粉。

实验器材：托盘天平、研钵、蒸发皿、药匙、玻璃棒。

实验步骤：1.用托盘天平称量5 g红磷，30 g氯酸钾。（如图1）

图1

2.把氯酸钾单独放在研钵里轻轻地研细。（如图2）

图2

3.把红磷和氯酸钾先后倒入一个干净的蒸发皿中，切记不能搅拌。倒入酒精，用玻璃棒轻轻调成糊状后（如图3），放入事先用熟石膏粉做好的模具里，放置1小时～2小时后再进行密封。

图3

实验现象：取出粉笔后，可以在黑板上写下“粉笔炸弹”四个字。然后用力将粉笔往地上一摔，摩擦做功产生的热足以让氯酸钾分解生成氧气，充足的氧气使红磷在密闭的有限空间里急速燃烧产生爆炸！

交流反思：1.做这个粉笔炸弹时，最初选用的是白磷，但发现还没来得及搅拌均匀时，白磷就与空气中的氧气反应自燃了。经查阅资料后换成了红磷。

2.当我们把红磷和氯酸钾混合时，只是稍微搅拌了一下就起火了。后来经过多次实验，决定要事先把混合物浸湿，但用水来实验也不成功。经再三考虑，决定用酒精来进行实验，因为酒精易挥发，不会影响实验效果。

3.起初用粉笔来做炸弹模具，但发现粉笔太细，放入的药品量很少，爆炸的效果很不明显。最后采用熟石膏粉根据红磷和氯酸钾的量来事先做好模具。

经过反复的实验，小玄终于可以在新年晚会上展示自制的“粉笔炸弹”，让大家大开眼界了！