对粉尘爆炸实验的改进

对粉尘爆炸实验的改进

发表于中文核心期刊《中学化学教学参考》2010年第5期

湖北省通城县隽水寄宿中学徐宁437400

Email: xuning20062@投稿时间:2009.8.3

一．改进目的：

九年级化学第七单元课题1《燃烧和灭火》中有一个“粉尘爆炸演示实验”，教材是这样设计的：先在一个金属罐中放置燃着的蜡烛和干燥的面粉，然后迅速鼓入大量的空气，使罐内充满面粉粉尘，粉尘在有限的空间内急速燃烧，短时间内聚积大量的热，使气体体积迅速膨胀而发生爆炸。对该实验演示情况笔者曾在全县二十多所学校做了一个调查，发现按照教材的设计去做，实验几乎无一人成功，以至本来是一个趣味性极强的演示实验，而我们的教师教学时不得不选择“以说代做”了事。究其原因，主要存在两个问题：一是用塑料盖去盖金属筒无法盖严，造成装置漏气使爆炸难已发生。二是点燃蜡烛、盖容器盖、鼓气吹面粉要一气呵成。否则，容器内空气中的氧气消耗过多，会导致粉尘燃烧时氧气不足，无法产生爆炸声。

近年来也有很多教师对该实验进行了研究，这些研究综合起来主要有三种：

【1】改进火源的选用。有的将蜡烛引燃改为燃着的酒精棉球引燃（九年义务教育上教版《化学》上册（2004年５月第２版）第91页设计的“粉尘爆炸实验”），

然而用洗耳球鼓风时，容易将燃着的酒精棉球吹熄，导致实验失败。也有的将

蜡烛引燃改为在220V的电压下，在两根导线中连接两根从铜导线抽出的细铜

丝，当打开电源，两根细铜丝承受不了过重的负荷瞬间烧断并放出电火花引爆，

虽效果较好，却操作不简单，存在明显的安全隐患。

【2】改进面粉的处理。将干燥的面粉改为用200目筛过筛的面粉或生粉，实验百分之百的成功率，现象十分明显。然而一般学校没有200目筛这样的工具。

【3】改进容器的材料。将金属罐改为透明的塑料瓶，视觉效果好，但塑料瓶不能重复使用。

为此笔者把该实验进行了优化改进。

二．实验装置的改进

1．实验原料：准备干燥的淀粉（或生粉）。干燥方法很简单，选取一个密封的瓦楞纸箱和

一盏150瓦左右的白炽灯制成一个简易的干燥箱，再在干燥箱底放上一张纸，将淀粉（或生

粉）敞放在纸上，接通电源，光照24小时即可使用。

2．选用一个容积1L以上的透明的硬质塑料瓶（如塑料茶杯）做容器，瓶盖上钻一个小孔，

用大小适宜的橡皮塞塞住小孔。在瓶身下部（离底约1／3处）和上部各用烙铁熔出一个小孔，

塞上一个单孔橡皮塞，再将一根直通瓶底的“『”形玻璃导管由瓶内往外伸进瓶上部的橡皮

塞，然后与橡皮管连接起来，最后在橡皮管上连接一个洗耳球。通过握洗耳球鼓入空气，使

面粉从下向上充满容器。

3.点火器的制作。找一个充气式打火机，先用两根较长的细导线与打火机中的压电器相连，

形成一个感应回路；再从废弃的打点滴的塑料管上截取一段带针头的塑料管套在打火机的出

气孔上，最后与前面的导线一起从瓶身下部上的单孔橡皮塞里伸出来。一按压电器，导线的另两端迸发出的电火花将打火机中出来的气体点燃，一个“遥控式”的点火器的就制作好了。

三．实验步骤

先向塑料筒中加入干燥的淀粉，盖上瓶盖，再按下

打火机开关，待电火花将打火机中导出的气体在塑料

筒内点燃后，迅速鼓入空气，立即可以观察到粉尘发

生剧烈的爆炸，并有明亮的火花，瓶盖上的小火箭向

上飞去。

四．改进后的装置优点

1．制作简单、环保。主要部件是点火器，而材料就

是一个打火机，成本不超过几元钱，制作也很容易。塑料瓶可回收，整个装置可反复使用几百次以上，不会造成环境污染。

2．操作简便。实验时，人只要往塑料筒里装入干燥的淀粉，一按开关，一鼓入空气就发生爆炸。

3.由于使用的是透明的塑料瓶，视听效果非常好，能清晰地看到粉尘从燃烧到爆炸的全过程。4．改人工点火为电子点火，小火箭能按指定方向飞出，实验安全。

5.将实验装置设计成火箭发射台形式，使原来学生怕做、怕看的实验变成学生争着做的发射火箭的游戏，新颖别致、趣味性强。