面粉爆炸實驗的再改進

　　摘要：針對人教版九年級化學實驗教科書中面粉爆炸實驗存在的問題以及該實驗的兩個改進方案，進行了實驗的再改進設計，并說明了再改進實驗的創新點。
　　關鍵字：面粉爆炸；實驗改進
　　文章編號：1005–6629(2012)7–0044–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
　　1 問題提出1.1 教材實驗
　　人教版《義務教育課程標準實驗教科書·化學》九年級上冊128頁[實驗7-2 ]面粉爆炸實驗，其操作過程是：剪去空金屬罐和小塑料瓶的上部，并在金屬罐和小塑料瓶的底側各打一個比橡皮管外徑略小的小孔。連接好裝置，在小塑料瓶中放入面粉，點燃蠟燭，用塑料蓋蓋住罐（如圖1所示）。從橡皮管一端鼓入空氣（人距離該裝置遠一些），使面粉充滿罐，觀察現象。
　　上述實驗操作是采用鼓入空氣的方法揚起粉塵。筆者認為這一設計值得商榷。在密閉容器中如快速鼓入氣體，即使沒有面粉的急速燃燒，鼓入的空氣也會使罐內氣壓增大，這就有可能使罐蓋掀起。筆者曾在一空金屬罐底側打孔，用橡皮管連接一個氣囊，快速按壓氣囊時，罐蓋能被高高掀起。如果將按壓氣囊的速度降低，這個實驗的成功率就大大下降。分析其中原因可能是揚起的粉塵不夠，無法集聚爆發力。總之，鼓入空氣的速度很難控制。
　　1.2 其他改進方案
　　方案1：如圖2所見，倒置的罐體是塑料油壺，去掉底部，換上紙板蓋。此方案成功率高，通過透明塑料可以看見火光沖天，現象非常明顯。缺點是去底塑料油壺用了一次就會被燒變形，且因紙板蓋密封效果不好，爆炸聲幾乎聽不到。
　　方案2：此方案是筆者于2006年改進成功的裝置。原文首次發表在人教網上。罐體為奶粉罐，面粉裝在罐蓋下紗布袋內，用敲擊落塵方式完成實驗。缺點是爆炸時面粉會隨罐蓋揚起，向外四處灑落。
　　2 實驗再改進
　　2.1 實驗器材
　?。?）一只直徑約13厘米、高約17厘米的有蓋、密封性良好的金屬罐（如奶粉罐）。
　　（2）一個用根鐵絲制成的支架，高約17.5厘米，上面覆蓋60目鋼絲網，如圖4所示。制作時注意高度盡量接近金屬罐上口，便于實驗時擊落面粉。同時鋼絲網應正對下面蠟燭位置，平行于水平面，以保證面粉垂直落下。
　?。?）木棒、藥匙、火柴各一。
　?。?）一只高約2厘米的蠟燭，干燥的面粉。
　　2.2 實驗操作步驟和現象
　　把蠟燭固定在鐵絲支架上，點燃蠟燭，將鐵絲支架放入金屬罐內。取2藥匙的面粉輕放在鋼絲網上，蓋上塑料蓋，迅速用木棒敲擊罐蓋（人離裝置遠一些），使面粉從鋼絲網上落下。如圖5所示。此時立刻能聽到“嘣”的爆破聲，看到罐蓋被高高掀起，同時可見火光沖出罐體高達到20厘米以上（燭心越粗，火光越高），能直接感受面粉粉塵的燃燒爆炸。
　　改進后實驗成功率可以近達到100 %，現象明顯。
　　2.3 實驗創新點
　?。?）改變了揚塵方式。將鼓氣揚塵變成敲擊落塵，操作簡單，易于掌握。
　?。?）減少面粉用量，實驗結束后，除罐體四周0.6平方米范圍內有少量面粉灑落之外，其余環境不受影響。
　　參考文獻：
　　[1]李秀滋.面粉爆炸實驗的改進[J].化學教學，2004，（9）：10.
　　[2]義務教育課程標準實驗教科書.化學.九 年級.上冊[M].北京：人民教育出版社，2001：128.
　　[3]王德江.面粉爆炸實驗改進[J].中小學教學研究，2010，（4）.
　　[4]張欣榮，王彥昌，楊承印.“面粉爆炸”實驗的改進[J].中學化學教學參考，2009，（3）.