氫氣爆炸實驗裝置的改進

氫氣爆炸實驗，因為存在較大的危險性，為了安全、操作簡單、現象明顯，很多教師對該實驗都進行了不少改進。筆者在進行該實驗教學時，在確保安全性的條件下，由學生自己完成實驗設計、操作、結果記錄及分析、討論，學生經過反復討論、試驗、對比、研究，得出一套全新的氫氣爆炸實驗裝置，即將打火機的電子點火裝置改裝成氫氣爆炸實驗的點火裝置，開關連線長短可隨意調節，既簡單、安全、現象明顯，又有現代氣息。此裝置設計已獲桂林市科技創新一等獎。

教材中實驗裝置(圖1)存在的不足

用火柴點火火柴點火時，點火者距爆炸器較近，易產生恐懼感，不太安全，且爆炸器向上沖起時易碰到點火的那只手，雖然不是很痛，但卻擋住了爆炸器向上沖，現象不太明顯。若換成長木桿則會發生抖動，不易點燃。

點火口在爆炸器的上方在收集氫氣時，需將上方的口堵住，點火時又得打開上方的口，整個過程密封度不高，易造成氫氣漏掉或不足，從而使實驗不成功或現象不夠明顯。

很難看到淡藍色火焰產生雖課本上說可看到氫氣安靜燃燒產生淡藍色火焰而后爆炸，但實際上很難看到淡藍色火焰產生，因此氫氣是否被點燃也很難判斷，導致正在點火時就有可能發生爆炸，易造成恐慌甚至危險。

易造成點火困難或無法點火當空氣對流太快(或有風)時，易造成點火困難或無法點火等。

改進后裝置介紹（圖2）

改進后裝置的優點

1）采用脈沖電流點火的優點。

①大大增強實驗的安全性，給實驗操作者以更大的安全感。特別是初次操作本實驗者，采用脈沖電流電火，任何人都可以自如地操作，不再像以往用火柴點火時那樣怕了，而且可以根據個人心里承受能力的大小，任易更換導線的長短。

②操作更加方便自如，只要輕輕一按即可觀察到現象。

③成功率高。經過反復實驗證明，成功率接近100%。

④具有現代化氣息，更能增強學生的學習興趣和培養學生的合作及創新能力。

⑤通過打火時產生的一點點火星，能產生具大的爆鳴聲，可更好地讓學生樹立易燃易爆物的安全意識。

2）采用爆炸器內部點火的優點。

①上方無口，可有效地防止氫氣泄漏。

②現象更加明顯，不受上方點火時被手或點火器的阻擋，可直接沖上空中，且能看到爆炸器底部沖出的淡藍色的火焰。

③點火在內部下端接近通氣口處，使得內部收集的氫氣不管有多純，該處都會與空氣接觸，提高點火的成功率。

④內部點火可有效地防止因為空氣對流過快(或有風)時對實驗的影響。

3）安全方便。爆炸器開口略小，可有效阻止氣流量，增強爆鳴聲及爆炸器上沖高度；采用輕便透明塑料罐，人即使被撞到也不會覺得疼痛。

4）裝置簡單，便于攜帶、保存。

使用說明

①將爆炸器放在點火針處。

②制取氫氣(用排氣法或排水集氣法都行)。

③按下按鈕即可。

總結

在化學實驗教學中要創造讓學生敢于和善于提出問題的環境，特別是面對權威的時候，不能一概地模仿，要發揚首創精神，不能光聽別人安排；要讓學生通過參與式的交流，成為學習的主人，激發創造性，培養創新型人才。

（作者單位：廣西桂林市靈川二中）