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  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: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%

 

 

 

  3.实验照片:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    
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