由于可燃性粉尘具有很小的直径和大的表面积,与空气有着极大的接触面积,因而特别容易着火。当一旦有火焰或火星存在时,靠近火源的粉尘首先受热燃烧起来,产生更多的热。同时可燃性粉尘燃烧生成大量的二氧化碳气体和水蒸气。气体的体积较大,高温时受热膨胀,产生的压力非常大。整个燃烧的过程只需要极短的时间的反应,若在密闭容器中进行,便会发生爆炸。
　　教改之后,我校选择的教材为“科学·广教版”。其中在第三章《燃烧条件与灭火原理》节中,安排了这样一个实验《面粉爆炸》。关于粉尘爆炸的实验,一般方法难以确保实验的成功。因此,许多老师便放弃不做了,这样一来,让学生本来就怀疑的——“面粉还能爆炸”的观点又蒙上了一层烟雾,使学生感到十分失望。为了打破学生头脑中的疑虑,提高学生的学习兴趣,我查阅了大量的资料,前后共试验了上百次,也曾想过放弃,但一想到学生那渴望求知的眼神,还是坚持了下来。经过不懈的努力,最终获得了成功。
　　要确保实验成功,应注意以下六个方面。
　　一、反应容器的容积要足够大
　　如果容器的容积不够大,在蜡烛燃烧时,盖上盖子,蜡烛很快熄灭,原因是罐子里面的氧气不足以支持蜡烛的燃烧,最终导致实验的成功率非常低。一般选择容器的规格为:d=7cm左右,h=17cm左右。我选择的为长8cm、宽6.5cm、高15cm的透明塑料罐(为MnO2的药品罐),由于透明,便于观察实验现象,使实验效果明显。同时也可以进一步加深学生对可燃性粉尘爆炸原理的理解,以及在面粉厂、淀粉厂等要避免烟火的原因。
　　二、蜡烛固定的问题
　　如何将蜡烛固定于罐底?着实费了我一番心思。有些老师会说:“那有什么难的?”只是简单的固定的确不难。但固定得为下面步骤服务。我们需要的是:既固定又得点燃,且需在极短的时间内完成,这样便增加了难度。难度在哪呢?如果事先将蜡烛固定于罐底,在实验时需要一个较长的燃着木条将其点燃。在燃着的木条伸入罐中点燃蜡烛的过程中,不但消耗了罐内大量氧气且产生了不能燃烧不支持燃烧且密度比空气大的二氧化碳,很容易使蜡烛熄灭,使实验很难成功;如果将蜡烛点燃后再固定的话,在固定过程中蜡烛燃烧又会消耗罐内氧气,而且也会产生二氧化碳。那么怎么办才能成功呢?最终,我选择了将蜡烛先固定于燃烧匙中,之后将其点燃迅速放入罐内,效果很好!
　　三、容器的气密性一定要好
　　反应容器的气密性好是成功的关键,这就要涉及到容器盖的问题(盖不要过紧,又不能过松)。如果容器盖过紧,在实验过程中容器盖可能不被冲开,很容易发生整个装置的爆炸,那么破碎的容器碎片将会冲向四面八方,将对实验者和观察者造成伤害。但过松又不能保证气密性,不能保证实验成功。最后,我受药瓶的启示将旋盖变成了按盖,便解决了这一问题。
　　四、蜡烛长度2cm~3cm为宜
　　蜡烛长度选择不宜过长。首先是容器的容积有限;其次通过理论分析,如果过长,燃烧产生的热的CO2往上跑,蜡烛将会很快熄灭,使实验失败。因而通过实验证明,蜡烛选择2~3cm的为宜。
　　五、操作一定要连贯、迅速
　　当将蜡烛点燃,容器盖好盖后,再来鼓气吹面粉,容器内空气中的O2也已消耗了一部分,这样使得粉尘燃烧时空气中的氧气量不足,所带来的是实验效果稍差甚至是失败。因此,要求我们操作的动作一定要连贯、迅速。(通过实验这一系列的动作必须在6秒钟内完成。其实前面我已为迅速行动提供了条件——蜡烛固定方式、旋盖变成按盖也有节约时间的作用)。
　　六、面粉一定要干燥,最好要趁热
　　实验证明,如果淀粉潮湿,实验是不可能成功的,如何将淀粉干燥呢?取淀粉少量于蒸发皿中,用坩埚钳夹持蒸发皿在酒精灯外焰上加热,边加热边摇晃,防止面粉被“炒糊”了,加热大约一分半钟即可。另外食用淀粉直径较小,用作实验药品比较好。
　　在整个实验过程中只要注意以上六点,将会确保实验成功万无一失。
　　下面我就具体介绍一下实验过程:
　　[实验与记录]
　　(1)验用品
　　仪器:透明塑料罐、玻璃弯管、胶皮管、洗耳球、燃烧匙、酒精灯、坩埚钳、蒸发皿、石棉网
　　药品:淀粉(最好为食用淀粉)、蜡烛(2~3cm)
　　(2)实验装置:(如图1)
　　
　　通过该实验的成功演示,使学生真正通过实验认识到面粉在一定条件下也会引起爆炸。这样,使学生通过观察、讨论了解了爆炸的概念,原因,及利用爆炸为人类服务及易燃、易爆危险品的安全知识,同时也一定会提高学生学习化学的兴趣。
　　(责任编辑:张华伟)