苏巧玲

【摘要】生粉爆炸教学实验是利用日常生活中的物品还原教材的粉尘爆炸实验，也是对教材实验进行优化，使其成功率高、实验现象明显。优化后的实验可以普及在日常化学教学课堂上，让学生直观并强烈感受到粉尘爆炸的威力大，从而提高学生的安全意识，同时增强化学课堂教学的趣味性，激发学生对化学的兴趣。

【关键词】粉尘;爆炸;优化;简易;成功率高

一、教材中该实验存在的问题

人教版九年级化学（上册）第七单元课题1燃烧与灭火中粉尘爆炸实验如下：剪去空金属罐和小塑料瓶的上部，并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比胶皮管外径略小的小孔（如图1，I所示）。连接好装置，在小塑料瓶中放入干燥的面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐（如图1，II所示），从胶皮管一端快速鼓入大量的空气（人距离该装置远一些），使面粉充满罐，观察现象并分析原因。

经过多年教学和实验演示实践，我们发现以上实验教学存在以下问题：

（1）金属罐比较重，面粉爆炸产生的能量只能让金属罐轻微震动一下，甚至金属罐不动弹，现象极其不明显，学生感受不到可燃性粉尘爆炸的威力。

（2）面粉颗粒大，比较重，燃烧不够迅速，瞬间产生的热量不够多，是导致金属罐弹跳不起来的另一原因。

（3）实验中的小塑料瓶（教学视频素材中是小纸盒）雾化效果不好。经过该雾化装置吹出的粉容易成坨，难以均匀充满整个金属罐，导致实验失败。

由于现象不稳定，实验失败率高，在实际教学中，这个实验容易被省略掉或者被视频实验素材代替。其实，大部分学生对这个实验有浓厚的兴趣，课后经常提问与这个实验相关的问题。学生观看视频实验时反应也非常强烈。如果我们能让学生直观观察到这个实验明显的现像，相信更能加深学生对粉尘爆炸相关知识的理解，激发学生对化学的兴趣，特别是对化学实验的兴趣。为了尽量不改变教材实验操作、装置，又能让学生深刻认识到可燃性粉尘爆炸威力很大，我们对这个实验进行优化，让该实验可操作性变强、成功率变高。

二、可燃性粉尘爆炸实验的优化策略

（一）优化粉尘

（1）粉需要干燥，可干燥至呈淡黄色，这样的粉更易燃;

（2）生粉效果最佳。多次实验证明不同粉尘爆燃效果不同：生粉 > 糯米粉 > 面粉。在这三种粉中，生粉颗粒最细腻，其次是糯米粉，面粉最粗糙，所以生粉最容易被点燃并迅速爆燃，爆炸效果最明显，燃爆现象稳定。

（二）优化装置

我们的实验用品有：12L农夫山泉矿泉水桶1个、10ml眼药水瓶1个、软管1条、玻璃片1个、实验室使用的普通白蜡烛1支（取一半）、火柴、手推式气球打气筒1个、面粉筛1个、热熔胶、蒸发皿、三脚架、玻璃棒。优化后的装置如下图2：

我们实践后选择12L农夫山泉矿泉水桶（如下图3）替代金属罐，其优点有三点：首先，12L的桶空间刚好，不至于太小，桶内空气容量适合;再者，塑料比较轻，容易受冲击弹跳起明显的高度;还有，该桶是透明的，实验过程可以观察到粉尘扬起充满整个桶，并观察到粉尘燃烧的火焰及过程，实验现象得以强化，实验效果更加震撼人。

在该实验中，粉尘雾化效果很重要，决定实验的成败。我们对雾化装置的探究如下：

从图4到图6，我们是按由简至繁的步骤进行探究对比。图4软管尝试成功过，但成功次数极少，吹出的粉不够均匀，也容易把蜡烛吹灭。图5多孔敞开容器雾化效果好一点，但成功次数也不理想，雾化效果不稳定，当气流小时，吹出的粉不足以充满整个桶，当气流大时，却会吹出一把粉尘把蜡烛盖灭。图6多孔“莲蓬头”看似是最容易达到理想雾化效果的装置，但我们实验却经常失败，可能是因为莲蓬头的孔容易卡粉，粉不容易快速充满整个桶，达不到好的雾化效果。

经过各种尝试，我们找到图7眼药水瓶粉槽，看起来极其简单、成功率又高的雾化装置——10ml的眼药水瓶。该装置成功率高的原因可能是：①10ml的眼药水瓶粉尘和12L的矿泉水桶的空气量是匹配的，喷散出来的粉可以达到爆炸极限值，即是雾化装置不能太大、鼓进桶内的粉量不能太多;②气流可以迅速将粉尘吹散得均匀，充满整个桶。

（三）优化实验操作

①将生粉置于蒸发皿中炒至微黄，待凉后用面粉筛过筛，待用。过筛的生粉疏松，容易被均匀吹散。

②如图7，在眼药水瓶的瓶身靠近底部处开一个口，口的长度大概是瓶身高度的一半，宽度是瓶子周长的1/3，可用作雾化装置，盛放粉尘。

③将塑料桶的顶部裁掉，距离切口2cm的长度开一个小圆口（比软管的径口略小一点点或一样大小）。

④将软管一端穿过塑料桶，在桶内连接雾化装置，软管桶外一端连接手推打气筒，用热熔胶将各接口固定。

⑤两人进行实验，实验员身穿实验服、戴好防护眼镜和戴棉手套进行实验操作（虽然实验非常简单，经过探究优化安全系数很高，但仍然建议嚴格按照化学实验室的实验要求进行，给学生一个严谨的正面示范）。一人将蜡烛固定在玻璃片上并放置在台面上，点燃蜡烛，然后将干燥并过筛的粉尘放置于雾化装置中，将桶盖住蜡烛，松手，另一人迅速推气。我们可观察到粉尘扬起充满整个桶，并被点燃，粉尘燃烧产生黄色火焰，塑料桶被弹起来又落到台面上，发出大的响声。

三、改进实验的优势

①实验装置几乎还原教材的实验，使新授课教学和教材保持一致性，增强学生对教材新授知识的理解和掌握。

②实验成功率高，实验现象极其明显，强化教学效果。无色透明的塑料桶能将粉尘雾化、燃烧的过程清晰地呈现出来。在该课堂上，学生总是被无色透明塑料桶内粉尘燃烧产生的火焰、塑料桶炸弹起来又落下发出声响的现象震撼到，学生能直观感受到粉尘爆炸的威力大和存在一定安全隐患，从而让学生对粉尘爆炸有深刻的认识，提高他们的安全意识。

③实验操作简单、实验用品易得且易改装，实验可复制性强。虽有不少“高级”的雾化装置，但我们还是着重于挖掘身边的材料，探究简易实验装置，让学生容易掌握主要知识及其原理，而不是仅仅被表象吸引。优化的实验用品均是我们日常生活中常见的物品，方便易得。制作装置的过程也很简单，用简单的刀具便能改装成功。其他学校的教师可以很容易复制，甚至学生在家自己都能做（但不提倡学生独自完成该实验），体现了化学与我们日常生活息息相关。

参考文献：

[1]化学课程教材研究开发中心.化学九年级上册[M].人民教育出版社，2012：132-133.