
一、改进的必要性
在初中化学的教学过程中,燃烧和灭火是重要的章节之一。教材中提到的粉尘爆炸实验,尽管具有一定的教育意义,但在实际操作中却存在诸多问题。许多教师在进行该实验时,常常面临成功率低、效果不佳的问题。
为了克服这些问题,我们学校化学组的两位老师经过多次实验和论证,最终找到了一种既安全又高效的方法,使得实验的成功率达到了百分之百。现将这一创新改良方案分享给大家,希望对大家有所帮助。
二、实验器材的精心选择
为了实现实验的最佳效果,我们精心挑选了以下实验器材:
1. 塑料色拉油桶(5升):清洗干净,并去除桶上的商标。桶底挖一个直径约8厘米的圆形孔,确保桶内干燥。
2. 营养快线瓶子(1.5升):用于制作气囊,通过单孔橡皮塞连接乳胶管。
3. 单孔橡皮塞:两个,其中一个带有玻璃导管。
4. 乳胶管:1.2米长。
5. 细铁丝:30厘米长,用于固定蜡烛的高度。
6. 蜡烛:两支,每支5厘米长。
7. 打火机:用于点燃蜡烛。
8. 封口胶带:用于封闭桶底的孔洞。
9. 铁架台及铁夹:用于固定实验装置。
10. 小刀:用于切割封口胶。
11. 细绳:用于固定油桶,以防爆炸时倾倒。
12. 面粉:使用刚炒过的干燥面粉,每杯50毫升。
三、实验步骤的详细说明
1. 清洗与准备
- 将塑料色拉油桶彻底清洗干净,去除桶上的商标,用清水冲洗并擦干桶内。
- 在桶底中心挖一个直径约8厘米的圆形孔,确保桶内无残留水分。
2. 连接气囊
- 将两个单孔橡皮塞分别插入色拉油桶和营养快线瓶的开口处,用乳胶管连接这两个橡皮塞。
3. 固定实验装置
- 使用铁夹将色拉油桶固定在铁架台上,桶口朝下,桶底朝上。
- 用细绳将油桶固定在铁架台的主杆上,以防爆炸时倾倒。
4. 填充面粉
- 向色拉油桶中加入两杯刚炒过的干燥面粉。
5. 放置蜡烛
- 用细铁丝将两支蜡烛绑在一起,铁丝上端折成一个小于90度的弯钩,以便固定在桶内。
- 确保蜡烛的高度适当,既不会过高也不会过低,以免蜡烛靠近桶壁或桶底。
6. 准备封口胶
- 根据桶底圆形孔的大小,将封口胶部分重叠,形成一块较大的封口胶,便于封口。
7. 点燃蜡烛并封口
- 将点燃的蜡烛放入桶中,迅速用封口胶封住桶底的孔洞,确保封口严密。
8. 鼓入空气
- 迅速用手挤压气囊,鼓入大量空气,确保桶内充满氧气。
四、实验现象的描述
当实验开始时,可以看到桶内迅速燃烧起来,火焰逐渐蔓延至桶壁,最终引发剧烈爆炸。爆炸声震耳欲聋,桶底封口胶被炸开,碎片缓缓落地。整个过程清晰可见,学生可以直观地观察到燃烧与爆炸的关系。
五、改进方案的优势分析
1. 材料易得:所有材料均来自日常生活,易于获取,操作简便。
2. 透明容器:采用透明塑料油桶,便于学生观察燃烧和爆炸的全过程,加深对燃烧与爆炸关系的理解。
3. 封口简单:桶底设计合理,封口胶容易操作,封口效果好。
4. 容量大:桶体较大,能容纳足够的面粉,确保实验顺利进行。
5. 多支蜡烛配合:使用两支蜡烛,确保面粉充分燃烧,同时避免蜡烛因冷空气熄灭。
6. 气囊充足:气囊足够大,可以迅速鼓入大量空气,使面粉与空气充分混合,产生强烈爆炸。
7. 安全性高:封口胶轻薄,爆炸时容易破裂,不存在安全隐患。
8. 环保:实验结束后,粉尘不会四处飘散,保持实验室清洁。
9. 成功率高:通过上述改进,实验的成功率达到了百分之百,确保每次实验都能顺利进行。
六
通过这次实验的改进,我们不仅提高了实验的成功率,还增强了实验的安全性和环保性。希望这些改进措施能为大家带来更多的启发和帮助,使化学教学更加生动有趣。未来,我们还将继续探索更多创新的教学方法,提升教学质量。