取暖安全連著你和我

2016年12月的一天早上，我們學校的一個同學沒來上早自習，班主任急忙聯(lián)系，才知道這個同學中煤氣了，情況還比較嚴重。為什么會這樣呢？是沒安裝煙筒嗎？還是煙筒堵了呢？作為老師的我，一是想去看望下學生，二是想了解下他中煤氣的原因。看過之后，我發(fā)現(xiàn)有煙筒，并且煙筒沒問題。那究竟是怎么回事呢？

【原因分析1】中毒的原因肯定和家里生煤爐有關(guān)。化學課本上講，煤的主要成分是碳，碳燃燒的產(chǎn)物有CO、CO2。當氧氣充足時生成CO2，當氧氣不足時生成CO。晚上休息時火門關(guān)小，氧氣不足生成大量CO，沒能及時排出，造成煤氣中毒，也就是CO中毒。

【提出問題】那有煙筒且煙筒沒問題的情況下為啥不能排煙呢？

【原因分析2】二次觀察現(xiàn)場，我發(fā)現(xiàn)煙筒是從后墻伸出去的，對著北方，那會不會是晚上刮北風，大風頂著，使得煤氣不能順利排出呢？我們地處華北地區(qū)南部，溫帶季風氣候，冬季愛刮北風和西風，如果煙筒的口朝向這兩個方向，遇到有風天氣不但不能排煙還會使煙倒灌，引起中毒。

【調(diào)查取證】該同學中煤氣的那天晚上，正好有北風，且整晚都在刮風，跟我們分析的一致。

【設(shè)計實驗】點燃蚊香，用蚊香的煙模擬煤爐生成的CO，然后效仿圖1中的方式將煙筒安裝好，用電風扇模擬自然風，觀察煙的走向。

圖1

【實驗探究1】操作：將煙筒直接伸出墻外，模擬遇到頂風時的自然環(huán)境，觀察排煙情況。

現(xiàn)象：頂風時煙排不出，還會出現(xiàn)倒灌。

結(jié)論：這說明傳統(tǒng)的煙筒安裝方式存在很大問題，有極大的安全隱患。

【拓展遷移】安全連著你和我。我國地域遼闊，農(nóng)村人口眾多，冬季大多還是采用煤爐取暖，使用的排煙設(shè)施也是最直接的伸出去就完事，這種方式一旦遇上有風天氣就會有危險。那該如何避免悲劇重演呢？

【設(shè)計改進】我們結(jié)合物理上的伯努利原理（流速越大的地方壓強越小），以及動物的洞穴通風原理（如圖2），對現(xiàn)有的煙筒進行了改進與重新設(shè)計。

圖2

【實驗探究2】用改進后的煙筒繼續(xù)實驗，檢驗其排煙效果是否和我們想象的相同。如圖3所示，不管風順著煙筒的方向，還是與煙筒方向垂直，都能使煙順利排出，安全解決排煙問題。

圖3

【交流總結(jié)】知識從實踐中來，還要到實踐中去，學習理化的宗旨就是要指導(dǎo)實踐。冬季又要來了，希望悲劇不要重演，讓知識去改變實際，做到安全取暖，安全過冬。