肥皂泡模拟氢气球爆炸

肥皂泡模拟氢气球爆炸 摘要:氢气爆炸在初中化学各版本教材中均有出现～但按照教材要求～存在危险、效果差、难成功等诸多不足。本人在确保安全性的条件下～进行反复实验和对比～创新的利用肥皂泡模拟氢气的爆炸～取得了比较显著的实验效果。 关键词:肥皂泡 氢气球 爆炸 模拟 一(教材实验的不足 1.成功率低，难以达到预期效果。在将“塑料瓶移出水面?打开止水夹?点 燃尖嘴处”这一系列操作过程中氢气很容易快速逸出，致使氢气无法点燃， 当然也不会发生爆炸。 1.操作繁琐，费时较长。操作及装置相对复杂，实验需要的氢气量教多且纯 度要求较高。若实验失败，再次实验需重新换酸液、加锌粒以及装水排水收 集氢气，繁琐费时。 1.单纯探究，没有很好联系到生活实际。这个实验的初衷是让学生明白爆炸 生活中，比如生活中的氢产生的原理，但实验没能很好地将课堂延伸到实际 气球爆炸。 二.实验改进 用锌和稀硫酸反应生成氢气，将生成的氢气吹氢气球的肥皂泡，由于氢气密度比空气小，肥皂泡在空气中会上升，用燃着的蜡烛去点肥皂泡，会观察到肥皂泡破裂产生火焰并听到爆鸣声。 实验仪器:试管、弹孔橡皮塞、胶皮管、玻璃导管 实验药品:锌粒、稀硫酸、硫酸铜溶液、肥皂水(或洗涤剂)、蜡烛、火柴 三.本实验创新之处 1.操作简单，安全，成功率高。氢气肥皂泡遇到蜡烛火焰破裂燃烧且空气混合 发生爆炸，现象明显，成功率高且安全。 2.可反复多次实验，费事少。改进后的实验可连续不断产生气泡进行多次实验， 使学生加深对实验的理解。 3.学生参与度高，可观赏性强。可让一个负责吹氢气球泡，另一个学生或两个 学生用燃着的蜡烛去引燃肥皂泡。氢气球肥皂泡在空中燃烧爆炸，具有较 好的观赏效果。 4.紧密联系生活实际，激发学习兴趣。氢气球、肥皂水以及蜡烛这些都是中学 生非常熟悉的东西，学生喜欢玩氢气球，但却很少知道氢气球潜在的危害， 这个实验不仅可以让学生深刻理解爆炸的原理，而且能让学生感受到化学 知识在实际生活中的运用。 四(实验成功关键 1.滴加硫酸铜溶液，加快反应速率。请气流速率越快，吹泡的效果越好。单纯让锌与稀硫酸反应，产生氢气较慢，氢气流小，致使吹泡效果不好容易破裂。为加快反应速率，可滴加两滴硫酸铜溶液，锌将铜置换出来形成Zn-Cu原电池，可大大加快反应速率。 2.加入胶水，气泡不易破裂。在肥皂水中，加入一定量的胶水可增强气泡黏性。肥皂，水以及胶水的比例大约为1:1:0.5。 3.气泡大小适中，不宜太大或过小。气泡太大，氢气量多，上升速率快不易操 作。气泡太小则不容易上升，且爆炸现象不明显。通过多次试验验证，气泡直径为1.5cm时爆炸效果最好。 五(试验反思 本实验值得探讨的问: 气泡越大爆炸效果越好呢,多次实验发现，直径超过2cm的气泡虽然燃1.是否 烧明显，但爆炸声音很小，而直径为1-1.5cm的气泡能听到较大的爆炸声，爆炸效果较好。显然，在这里氢气量的增加并没有加强爆炸的效果。这可能与肥皂泡在不同大小时的几何结构或物理结构有关。 2.致使氢气球肥皂泡的原因。可能有以下三种解释: (1)肥皂泡破裂产生声音。这种解释基本可以排除，我们直接戳穿肥皂 泡并不能听到明显的声音。 (2)肥皂泡内的氢气不纯。若试管中的空气没有排尽，氢气在其爆炸极 限范围内点燃会发生爆炸。 (3)气球破裂与空气混合，氢气达到其爆炸极限而发生爆炸。 综上，致使氢气肥皂泡发生爆炸可能是第二和第三点综合所致。