“粉塵爆炸實驗”的改進

范麗瓊

【摘要】 化學實驗教學的首要任務是激發學生學習化學的興趣，并讓學生在實驗探究中學會觀察、反思、提高他們對實驗背后的知識的理解。充分利用好實驗這一學科特點，就能讓學生的主動性和積極性與知識共同延伸。比如九年級化學“燃燒和滅火”中有一個“粉塵爆炸實驗”。學生對這個實驗都很好奇，常見的面粉怎么能夠燃燒甚至發生爆炸呢？學生非常想看到這個實驗達到的預期效果，通過本實驗，學生可以觀察到粉塵燃燒引起的爆炸現象，了解粉塵爆炸的危害性，從而提高對身邊事物深入探究的興趣和意識。

【關鍵詞】 化學 實驗教學

【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2016）04-086-01

教材上的粉塵爆炸實驗用的是鐵罐，看不到里面面粉燃燒的現象，不夠直觀，而且用教材上的裝置，金屬罐容積小，鼓氣小了，揚塵不夠，鼓氣大了，蠟燭會熄滅；實驗成功率較低，本套實驗用是的透明塑料罐，能夠清楚觀察到面粉燃燒至爆炸的現象。

一、實驗原理

可燃性粉塵具有很小的直徑和大的表面積，與空氣有著較大的接觸面積，因而特別容易著火。當一旦有火焰或火星存在時， 粉塵在有限的空間內急速燃燒，短時間內聚積大量的熱，使氣體體積迅速膨脹，這瞬間的反應在密閉的容器中進行，便發生了爆炸。

二、實驗藥品與儀器

面粉、酒精 、帶蓋塑料罐（1L-2L），小塑料瓶（10ml）、酒精棉球、大氣球、玻璃管、乳膠管、坩堝（10ml）、止水夾、紗布、打氣筒，火柴。

三、實驗裝置圖

四、實驗步驟

1. 將帶蓋的小塑料瓶從中間部分截取，用燒熱的玻璃管在瓶蓋側面打眼，這樣下小上大鼓氣時不易形成孔洞，在大塑料罐底部和瓶蓋高低一致的地方打眼（眼的大小與選用的乳膠管配套即可）。

2. 在截取的小塑料瓶內裝入干燥的面粉，用橡皮筋將一層紗布蒙在小塑料瓶上，將乳膠管通過塑料罐和裝面粉的小塑料瓶相連。

3. 用打氣筒給氣球充氣，氣球大小適宜為止，（氣球口連接一小段玻璃管，玻璃管處接乳膠管）用止水夾在乳膠管處控制氣球的出氣。

4. 將酒精棉球置于瓷坩堝（10ml）內點燃，用坩堝鉗將坩堝放入塑料罐內，迅速蓋下塑料蓋，同時打開止水夾。

5. 當揚起的粉塵在罐內迅速燃燒，可以聽到“嘣”的爆破聲，同時塑料蓋被沖開，塑料瓶口瞬間有一團黃色的火沖出，放出大量的熱，爆炸后塑料罐內火很旺，此時迅速用止水夾控制住氣流的進入，以免塑料罐燃燒。（需準備濕抹補布備用）

五、改進的意義

1. 將金屬罐改為1.5L左右帶蓋的塑料罐，一方面可以方便操作與安全，另一方面使面粉有一個燃燒的空間從而達到燃燒時間更長。

2. 在盛面粉用的小塑料瓶上蒙一層紗布，使鼓起的面粉均勻霧化，因為粉塵的粒徑越小，則比表面積就越大，越容易發生爆炸。

3. 將蠟燭引燃改為燃著的酒精棉球引燃，保證了鼓氣時火焰不會熄滅。

4. 選用氣球做氣囊，一方面打開止水夾時，在外界大氣壓的作用下，氣體自動進入小瓶內，另一方面可以鼓入足夠的空氣，使面粉彌漫整個容器并與空氣充分接觸。

5. 改進實驗提高了粉塵爆炸實驗的成功率和安全系數，使學生直接感受面粉粉塵的燃燒。深刻地感受粉塵爆炸的事實、原理、危害，達到實驗的最終目的，同時裝置所用材料易得、安全，學生做家庭實驗也可完成。

從“粉塵爆炸實驗”可以看出實驗教學對提高學生的學習興趣，樹立學生自信心，提高動手能力，培養創新思維和創新精神，使學生在愉悅中體會學習過程與方法，學習知識，開發智力，引導學生逐步樹立正確的情感態度與價值觀具有非常積極的意義。