初中化学对“面粉爆炸实验”的改进

1.问题的提出 人教版《义务教育课程标准实验教科书化学》（九年级上册 第七单元 课题1 燃烧和灭火） 实验7-2的“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（如图所示）。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，观察现象。 上教版《义务教育课程标准实验教科书化学》（九年级上册 第四章 第一节 燃烧与灭火 观察与思考）《粉尘爆炸实验》，用纸盒代替了金属小桶，用酒精棉代替了蜡烛，在塑料管口放一堆干燥的面粉，然后用洗耳球鼓气。 我市化学教师在教学中，按上述二方法操作，实验没有一个成功的。《粉尘爆炸实验》就成为我们教研活动的一个课题。本人按上述二方法反复做《粉尘爆炸实验》，纸盒换成铁盒又换成透明塑料盒、蜡烛换成酒精棉球、小洗耳球换大洗耳球、面粉干燥处理、都不管用。 分析：经观察在铁盒中用酒精棉球引燃，面粉如锅炒过焦糊也不爆，说明温度够高，不是温度问题。上述实验操作的共同点都采用洗耳球鼓入大量空气的方法扬起粉尘，在透明塑料盒中观察蜡烛是被面粉流打灭的，小瓶中面粉量少，一次鼓气形成孔洞，二次、三次鼓气吹不到面粉，面粉雾化装置设计不合理。气流压强越大，面粉雾化越不好，用打气筒鼓气效果更差。面粉雾化量是问题的关键。 一位研究粉尘爆炸的专业人员史建业 ( Mannheim，德国 ) ，在《粉尘爆炸漫谈》中写到： “1.有一个有足够能量的点火源； 2.有一个含氧气的相对密闭空间； 3.在此空间内的粉尘达到爆炸下限浓度。
当这三个要素同时具备时，一场爆炸将不可避免。对粮食粉尘来说当浓度大约在40g/m3左右（相当于伸手略见五指）时。” 设想：在500 ～1 000 mL mL的容器中制造均匀的“伸手略见五指”的面粉雾，需要足够量的面粉。并要一次鼓气达到爆炸下限浓度。应该设计如右面粉雾化装置： 2.实验装置实物制作 实践证明：为直接观察面粉粉尘的燃烧，采用透明玻璃瓶（2 000 mL葡萄酒瓶）或透明塑料瓶（2 500 mL塑料豆油瓶）。塑料瓶一次实验就被烧毁，玻璃瓶可反复使用。 玻璃实验装置制作： 将玻璃瓶中间（上端留约1 000 mL）处绕一宽0.5cm布条，不打节。布条上滴匀酒精点燃，转动酒瓶烧匀烧热后瓶底插入水中，水面到布条中线，瓶会整齐断开。用半个酒瓶组装的《面粉爆炸实验》装置如右图： 要点：1、此实验玻璃管与橡胶管连接，用嘴吹气，方便、火焰效果好。 2、纸板盖盖上即可，不能封死，保证安全。（实践证明达不到试管检验氢气声响） 3、成功率100% 。

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