气体爆炸实验的安全演示装置

重庆北部新区人和实验学校

       作者：段书进

项目简介

本教具是气体爆炸实验的安全演示装置。

一、设计理念：安全至上。

二、突出特点：从“四控”、 “两固”、 “一缓冲”等七方面着手，从不同层面和细节上排除隐患，使之更安全。

“四控”即控点、控向、控距和控量。控点：控制爆炸实验在安全地点演示。利用遥控点火器，把爆炸装置放在远离师生的安全地点演示。控向：控制爆炸装置中可移动爆鸣器（即金属筒，下同）朝安全方向飞行。利用铁架台的支杆，让爆炸时的金属筒沿着竖直向上的安全方向飞行。控距：控制金属筒在安全距离内飞行。利用铁架台的支杆和栓塞，让爆炸时的金属筒在支杆和栓塞所控制的安全距离内飞行。控量：控制金属筒内可燃气体的体积属于安全用量。利用注射器制作的辅助装置，让金属筒内可燃气体的体积属于安全用量。“两固”指牢固和坚固。牢固：栓塞焊牢固，螺丝要拧紧，不至于因爆炸的冲撞而松脱。坚固：金属筒必须坚固，不至于因爆炸的冲击而破碎。“一缓冲”：爆炸装置中在金属筒与栓塞之间加入弹簧减缓冲撞力。

三、方法原理：利用燃烧使气体迅速膨胀而引起爆炸；利用电子脉冲和遥控的原理自制遥控电子引火仪；利用注射器定量控制反应的原理。

四、改进创新：（一）把塑料杯换成金属筒，提高抗爆抗撞的能力，解决材质隐患。（二）在栓塞和金属筒之间增加弹簧起缓冲，解决冲撞带来的隐患。（三）自制遥控电子引火仪，可以在几米甚至更远的距离进行爆炸演示实验，解决近距离实验的潜在安全隐患。（四）在爆鸣器（金属筒）内，设置一高一矮两个电子点火头同时点火，提高实验的成功率；增设密封圈，增强爆鸣实验的声响效果。（五）用注射器制作气体发生装置，控制可燃气体的用量体积进一步降低爆炸时带来的安全隐患。

吸热、放热实验演示器

辽宁省盘山县高升中学

作者：冯宝玉

项目简介

吸热、放热实验演示器简介

研究背景：目前，初、高中化学实验室没有关于演示化学吸热、放热现象实验演示器，演示化学反应吸、放热现象只能用温度计或用手触觉感知温度变化，存在下列问题：1、可见度小，学生离实验器材几米远的座位看不清读数，温度计存在这个问题。2、吸热、放热热量小，温度变化小，用温度计测出，教学中教师演示实验近处学生也很难观察到。3、用手触摸，化学反应放热多，易烫伤教师或学生，化学反应放热少，手触觉感知不明显。根据上述存在的问题，我研制了吸热、放热实验演示器，具有如下特点和用途，（1）造价低廉，大的可见度，适于演示实验。（2）能够演示化学中金属与酸、碱与酸等反应放热现象，演示物质溶解吸、放热现象，适合学生参与或分组实验。（3）能够通过控制诸多的化学量的变化与恒定，如：一定质量同种金属与相同质量相同浓度不同种酸、一定质量不同种金属与相同质量相同浓度同种酸、一定质量同种碱与不同浓度的相同质量同种酸等实验，适应于探究性的化学实验，研究化学反应中能量变化。

设计思路：1、采用ICL7107芯片显示温度示数，2、采用玻璃封装的温度传感器。3、采用LM358将温度传感器的电阻变化转化为电压，供给ICL7107。

创新点：（1）为初、高中化学实验室研制一种价格低廉，可见度大，精度高的演示用仪器。 （2）能够演示化学反应、物质溶解吸、放热现象，适合学生参与或分组实验。（3）能够通过控制诸多的化学量的变化与恒定，一方面适应于新教材的探究性实验的需要，另一方面为实验室增添新的实验器材。 项目使用情况 现象明显，可见度大，激发学生学习兴趣，便于学生对知识理解记忆。

氧气制取与性质的绿色微型实验

浙江省临海市回浦中学

作者：朱 恩

项目简介

氧气制取与性质实验是初中阶段一个非常重要的实验，是化学教学中第一个气体制取与性质实验。针对教科书实验器材繁杂、药品用量过大等主要问题，介绍了以注射器、青霉素瓶等器材研制的氧气制取新装置与性质实验新方案。

项目背景与改进思路：浙教版初中《科学》八年级下册介绍了常温下过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解制取氧气及其性质实验。该实验装置较为复杂，用到圆底烧瓶、分液漏斗、水槽、铁架台等多种器材，双氧水用量大、不能有效控制反应速度、缺少回收措施，还存在安全隐患。鉴于此，通过深入的实验探索，形成简约、安全、可控、操作方便、现象明显的绿色微型实验。

科学方法与原理：压强原理、微型化学实验、绿色化学。

项目创新点：1、取材方便，装置简洁。2、气密性检查独特，简便又有效。3、药品节约，实验成本大幅降低。4、反应可控，氧气利用率高、操作安全、现象明显，实验时间短。5、几乎闻不到二氧化硫的刺激性气味，废物、废液等先集中处理后排放。6、增加了二氧化硫、五氧化二磷水溶液的酸碱性检验，为以后学习打下基础。7、适合于学生人手一套装置，个个独立动手实验、在“做”中学。8、本装置还可用于二氧化碳制取与性质等实验。

项目使用情况：本项目的前期成果先后在浙江省科学实验专题研讨会、临海市初中科学微型实验工作坊、公开课、外国语学校学生科学创新小组推介，深受师生欢迎。

进一步完善的设想：进一步探索不同浓度双氧水的用量、二氧化锰以外的催化剂，形成资源更节约、环境更友好的装置与方案。