范麗瓊
【摘要】 化學實驗教學的首要任務是激發(fā)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(fā)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(nèi)急速燃燒,短時間內(nèi)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(fā)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(nèi)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(nèi)點燃,用坩堝鉗將坩堝放入塑料罐內(nèi),迅速蓋下塑料蓋,同時打開止水夾。
5. 當揚起的粉塵在罐內(nèi)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(nèi)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?guī)w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(fā)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(nèi),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(shù),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(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)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(fā)智力,引導學生逐步樹立正確的情感態(tài)度與價值觀具有非常積極的意義。