探索成功率如何提高“面粉爆炸实验”成功率

摘 要：在使用人民教育出版社出版的《义务教育课程标准实验教科书 化学》进行教学时，我们教师经常会遇到演示实验或分组实验没有现成的实验药品或实验仪器的问题。我们教师要想办法寻找替代品或自制教具，通过创造性地改进和完善实验，提高实验的成功率来达成教学目标，提高化学课堂教学的有效性。
关键词：问题 改进 创新 成功率
实验是构建化学知识体系的基石和灵魂。在使用新课程标准过程中不能因为没有给我们配发现成的实验仪器和现成实验药品问题，我们教师就只讲实验，让学生去背实验，而不去做演示实验或学生分组实验。这样会严重地影响了我们运用化学新课程标准进行教学改革，降低化学课堂教学的趣味性和有效性，不能很好地培养学生进行科学探究的能力和科学地解决问题的方法。所以就需要我们教师自己动手创造性制作实验装置或改进教材上提供的方案来达成教学的目标，提高课堂教学的有效性。

1.问题的提出

人教版《义务教育课程标准实验教科书化学》九年级上册128页实验7-2的“面粉爆炸实验”教学前，学生在自身生活经验的基础上，普遍认为只有气体（瓦斯、煤气、天然气、液化气）和液体（汽油）在有限空间内急速燃烧会发生爆炸，对于固体粉尘（面粉、煤粉）有限空间内急速燃烧会发生爆炸，觉得不大可能，甚至很多学生都认为面粉不能燃烧。为达成教学目标，教师的演示实验，特别是成功的演示实验就显得尤为关键。而教材上提供的操作过程是：学位论文www.618jyw.com
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橡皮管外径略小的小孔。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。从橡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。
上述实验操作时，鼓气球如果用胶袋或胶囊或塑料袋，当快速鼓入空气时，经常容易漏气，不易扬起粉尘，造成实验成功率不高。鼓气球如果采用给皮球充气的高压打气筒，在密闭体系中快速鼓入大量气体，即使没有面粉的急速燃烧，一是鼓入的大量空气也会使罐内气压增大，只要罐内气压远远高于外界大气压，就有可能使罐盖高高掀起；二是高压打气筒鼓入的大量空气可能将烛火吹灭。我曾做个两个对比实验：在一空金属罐底侧打孔，用橡皮管连接一个高压打气筒，快速按压打气筒时，密闭的罐盖（没有点燃烛火）也被高高掀起（橡皮管越短、金属罐容积越小、打气速度过快、密封性越好特别易出现此情况），而且成功率很高；当敞开罐盖，点燃的烛火也易被吹灭。如果将按压高压打气筒的速度降低，这个实验的成功率就大大下降。分析其中的原因如下：（1）鼓入的空气有可能将烛火吹灭；（2）扬起的粉尘太多，将烛火扑灭；（3）扬起的粉尘不够，无法集聚爆发力。总之，鼓入空气的速度很难控制。

2.实验的改进

2.1 我的创新点

2.1.1 将鼓气球改变为打气球用的打气筒（手持式或脚踏式），其快速鼓入的气体既不会吹灭烛火，也不会将罐盖掀起，且不易漏气，操作简单，易于掌握。如果农村学校确实经济困难或买不到打气筒的地方，也可以采用比较容易找的给皮球充气的高压打气筒（一般学校体育用品保管室都有），但要注意橡皮管要长一点（1m左右），金属罐容积大一点（最好用奶粉罐），打气速度不要太快这样点燃的烛火才不易吹灭，但成功率只有80%，没有用打气筒（气球）成功率高。
2.1.2 为了防止蜡烛在罐体振动时翻倒，由外向内在罐底钉一枚图钉（钉尖向上）来固定蜡烛，以提高成功率。
2.1.3 实验前需先将面粉放入恒温烤箱中烘烤一下以去除水分。保持面粉的干燥是提高实验成功率的关键。因面粉易受潮，面粉受潮该实验的成功率就低。通过以上改进，该实验的成功率可以达到95%以上。

2.2 实验仪器和药品

2.2.1一只带塑料盖且密封性良好的金属罐（可用直径约13 cm、高约17 cm的奶粉罐或者用直径约6.5 cm、高约12 cm的八宝粥罐），一只直径约2.5 cm、高约4.5 cm的去盖塑料瓶（如甘草片药瓶），并用打孔器在金属罐和小塑料瓶的底部各打一个比橡皮管外径略小的小孔。

2.2 一根长约50—60 cm的橡皮管。

2.2.3 取一只直径约为5 cm，长约29 cm的打气球用的手持式打气筒（或一只直径约为10 cm，高约11 cm的打气球用的脚踏式打气筒）。

2.4 药匙、坩埚钳、火柴各一。

2.2，5 一只高约3 —4cm的蜡烛（可用酒精棉代替）。

2.6 干燥的面粉。

3.实验操作

先把装置连接好，把蜡烛底部放在火焰上烘烤直至滴蜡油后，迅速用坩埚钳把蜡烛固定在罐底图钉的钉尖上（如用酒精棉作火源，可以在罐底放一个直径约2cm，高约2-3cm左右的铁皮圈，将酒精棉团成团放入铁皮圈内，为防酒精棉燃烧时移动将塑料瓶烧坏。），然后把3～4药匙的经烧烤后的干燥面粉装入塑料瓶中，用坩埚钳夹住燃烧的火柴点燃蜡烛（或酒精棉），待烛火燃得较旺时盖上塑料盖，然后从橡皮管一端快速鼓入大量的空气。
改进后的实验不仅成功率很高，而且除了听到“嘣”的爆炸声，看到罐盖被高高掀起，还可以看到火光冲出罐体，让学生直接感受到面粉粉尘的燃烧和爆炸，自己得出不只是气体、液体在有限空间急速燃烧能爆，固体粉尘在有限空间急速燃烧也能够爆炸，这是教师讲实验和让学生看视频都无法替代的。