自制“粉筆炸彈”

新疆福海縣初級中學 吳君 任信

學完初中化學第七單元的課題1《燃燒與滅火》之后，恰逢班級要舉行新年晚會活動，小玄就想能不能在晚會上表演化學魔術。于是他和好朋友可忻找到了化學老師。老師給他提了幾個建議：要充分利用化學反應的特點，突出化學魔術的變幻莫測，還要考慮安全第一的原則。老師建議他們可以考慮一下，根據學過的制氧原理和白磷容易自燃的特點來自制一個類似摔炮的“粉筆炸彈”。

一、提出問題

白磷容易自燃，而氯酸鉀受熱可以分解產生氧氣，是不是可以將它們混合后，在密閉條件下使其發生爆炸？

二、查閱資料

1.白磷，紅磷的同素異形體，白色固體，質軟，有劇毒，致死量大約為0.1 g，實驗室里置于冷水中保存，而且是專柜封存。白磷的著火點很低，在潮濕的環境中達到30 ℃就著火，而我們新疆冬季室內溫度就可以高達30 ℃。白磷彈的危害非常大，它碰到物體后會不斷地燃燒直至熄滅，粘到皮膚上的話很難及時去除，而且產生的煙霧對眼鼻刺激很大。

2.紅磷，易燃，無毒，著火點在240 ℃～250 ℃，在空氣中不燃燒，與氯酸鉀、高錳酸鉀、過氧化物摩擦碰撞時會發生爆炸。

3.氯酸鉀，白色顆粒狀粉末，強氧化劑，常溫下很穩定，與磷、硫或者金屬粉末等混合后可形成爆炸性混合物，急劇加熱時可以發生爆炸。

4.粉筆是由熟石膏制成的，將熟石膏粉加水攪拌成糊狀，灌入模型凝固即可。

三、設計實驗

實驗藥品：氯酸鉀、紅磷、酒精、熟石膏粉。

實驗器材：托盤天平、研缽、蒸發皿、藥匙、玻璃棒。

實驗步驟：1.用托盤天平稱量5 g紅磷，30 g氯酸鉀。（如圖1）

圖1

2.把氯酸鉀單獨放在研缽里輕輕地研細。（如圖2）

圖2

3.把紅磷和氯酸鉀先后倒入一個干凈的蒸發皿中，切記不能攪拌。倒入酒精，用玻璃棒輕輕調成糊狀后（如圖3），放入事先用熟石膏粉做好的模具里，放置1小時～2小時后再進行密封。

圖3

實驗現象：取出粉筆后，可以在黑板上寫下“粉筆炸彈”四個字。然后用力將粉筆往地上一摔，摩擦做功產生的熱足以讓氯酸鉀分解生成氧氣，充足的氧氣使紅磷在密閉的有限空間里急速燃燒產生爆炸！

交流反思：1.做這個粉筆炸彈時，最初選用的是白磷，但發現還沒來得及攪拌均勻時，白磷就與空氣中的氧氣反應自燃了。經查閱資料后換成了紅磷。

2.當我們把紅磷和氯酸鉀混合時，只是稍微攪拌了一下就起火了。后來經過多次實驗，決定要事先把混合物浸濕，但用水來實驗也不成功。經再三考慮，決定用酒精來進行實驗，因為酒精易揮發，不會影響實驗效果。

3.起初用粉筆來做炸彈模具，但發現粉筆太細，放入的藥品量很少，爆炸的效果很不明顯。最后采用熟石膏粉根據紅磷和氯酸鉀的量來事先做好模具。

經過反復的實驗，小玄終于可以在新年晚會上展示自制的“粉筆炸彈”，讓大家大開眼界了！