氢气的燃烧和爆炸实验的改进

氢气的燃烧和爆炸实验的改进

实验用品：

锥形瓶或广口瓶、双孔橡皮塞、分液漏斗、导气管、锌粒、稀硫酸、火柴、薄塑料袋、线团。

实验步骤与现象：

⑴用锥形瓶或广口瓶、双孔橡皮塞、分液漏斗、导气管组装好实验室制备氢气的装置。检查装置气密性良好后，向锥形瓶或广口瓶内加入适量锌粒，向分液漏斗中加入适量稀硫酸。

⑵准备好三只薄塑料袋，为后叙方便，分别命名为塑料袋“1”、“2”、“3”，“1”内无气体，“2”内吹入少量气体，“3”内吹入较多量气体。

⑶打开分液漏斗活塞，使硫酸进入锥形瓶或广口瓶内，与锌粒接触，开始反应产生氢气。分别向塑料袋“1”、“2”、“3”内充入氢气，待塑料袋鼓胀到一定程度，移开后用线扎紧。

⑷分别用火柴点燃塑料袋“1”、“2”、“3”，现象分别为：塑料袋“1”形成一团火球，边上升边安静地燃烧；“2”发出尖锐的爆鸣声；“3”根本点不燃，只有塑料袋皱成一团。

实验分析：

塑料袋“1”内是纯净的氢气，所以能够被点燃，且纯净的氢气在空气中能安静地燃烧；塑料袋“2”内预先吹入少量气体，使氢气占混合气体的体积分数在4—75%之间，处于氢气遇明火发生爆炸的浓度范围，所以点燃后发出尖锐的爆鸣声；塑料袋“3”内吹入较多量气体，使氢气占混合气体的体积分数小于4%，氢气过少，燃烧无法进行，也就不会爆炸了。

实验结论：

氢气的燃烧和爆炸有一定的浓度范围，超出这个范围，就不会燃烧和爆炸了。

实验后记：

笔者经过多年的教学，对该实验进行了改进。改进后的实验现象明显，易获得爆炸极限的概念；且实验的可操作性强、安全性强，更是该实验的优势所在。