創(chuàng)意微型化學實驗設計——微型水火箭

摘要：利用塑料滴管、回形針、塑料杯等簡易器材，設計組裝成簡易電解裝置，可應用于水火箭的發(fā)射，發(fā)射時水火箭頭會噴出之外，反向又有水、火噴出，是一套極為安全有趣的微型水火箭。

關鍵詞：簡易微型電解裝置；微型水火箭

文章編號：1005－6629(2007)06－0005－02中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：C

1前言

寶特瓶水火箭其原理是應用加壓產生很大的壓力時，將寶特瓶內的水推出，產生反作用力而將水火箭發(fā)射出去。當水火箭發(fā)射出去時只有水被噴出來而沒有火出現(xiàn)，因此只能將其稱之為“寶特瓶水箭”。本文是利用簡易器材組裝成簡易電解裝置，再利用電解水時產生的氫氣及氧氣的混合氣體，作為水火箭的燃料及氧化劑，配合改良式的發(fā)射器使簡易水火箭發(fā)射，發(fā)射時水會被排出并有小火團產生，成為名副其實有“水”又有“火”的微型水火箭，在教室內、實驗室、戶外或家里的客廳等場所皆可安全發(fā)射。

2 材料與藥品

塑料滴管(5mL)、回形針、20% 氫氧化鈉溶液、簡易微型電解器、簡易電子發(fā)射器、手搖發(fā)電器

3 微型實驗裝置之設計與組裝

3.1簡易微型電解器

利用回形針當電極，塑料滴管頭當電解槽，以手搖發(fā)電器供應直流電源，20%氫氧化鈉溶液當電解液，將水電解產生氫氧混合氣體備用。其組裝步驟如下：

1. 將三角回形針最外邊的一端扳直，見圖1。

2. 將2支已扳直的三角回形針前端，分別插入塑料滴管頭中，使2支回形針在塑料滴管頭內交叉但互不接觸，然后用熱熔膠將其固定且使其密閉，作為電解槽，見圖2。

3. 用美工刀在一個塑料布丁杯底部的正中央挖一個直徑約為1.2cm的孔洞，然后用熱熔膠將電解槽固定在孔洞中，見圖3。

4. 將一支去掉尖端的注射針頭從一個小塑料槽的底部插入，并用熱熔膠將其固定（圖4），然后將其接在電解槽上方，然后再將一個由5mL的塑料滴管頭做成的水火箭頭（容量約為5mL）（圖5） 倒插在小塑料槽中之注射針頭中，即完成一組簡易電解器，見圖6。

3.2簡易電子發(fā)射器

(1)利用市售多功能電子瓦斯點燃器（圖7）改裝而成，其組裝步驟如下：

(2)將市售多功能電子瓦斯點燃器內的煤氣完全放出。

(3)用小螺絲起子將市售多功能電子瓦斯點燃器拆開。

(4)將其中之導線接至外面來，其長度約為5 cm，見圖8。

4微型水火箭之操作

(1)將圖5的水火箭頭裝滿水備用。

(2)用注射筒接上注射針頭后，抽取5mL 的20%氫氧化鈉溶液。

(3)將針頭插入圖3的電解槽內，打入約3mL的20%氫氧化鈉溶液。

(4)將圖4的塑料槽接在圖3的電解槽的上方。

(5)將步驟1已裝滿水的水火箭頭，倒插在塑料槽中的注射針頭中（圖6）。

(6)將手搖發(fā)電器（圖9）的正負極接頭分別接在回形針（電極）上。

(7)搖動手搖發(fā)電器約2~3分鐘(圖10)，使其電解產生氫氣及氧氣的混合氣體，而將水火箭頭內的水排出。

(8)待水火箭頭內的水剩下約1mL時，即收集到4mL的氫氣及氧氣之混合氣體。

(9)停止電解，然后用手將水火箭頭垂直取出，垂直插入圖8中的改良式電子發(fā)射器前端的導線內（注意兩條導線要一起插入水火箭頭內）。

(10)手握住改良式電子發(fā)射器朝向無人處發(fā)射，見圖11。水火箭在射出時會發(fā)出一聲響聲，還會有水及一小火團出現(xiàn)，是一套真正有“水”又有“火”的微型水火箭。

5結論

本文利用實驗用的塑料滴管、文具用品回形針及日常生用品塑料杯等簡易器材，設計組裝成簡易微型電解裝置，并配合最環(huán)保的手搖發(fā)電器及改良式電子發(fā)射器，即可應用于水火箭的發(fā)射，發(fā)射時不僅箭頭會噴出，而且還有水及小火團噴出，是一套極為安全有趣且名副其實的微型“水、火”箭。

參考文獻：

[1]方金祥， 游苑平.化學，2005，63.(4): 635-642.

[2]方金祥， 張簡琦麗， 林佩蔘.化學，2001， 59.(3): 353-360.