巧用废物做仪器 创新实验练能力
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巧用废物做仪器创新实验练能力
一、问题的提出
氢气、甲烷、煤气、液化气等易燃气体及可燃性粉尘泄漏在空气中达到一定的量，就会形成爆鸣气体。
要做这些易燃物质的爆鸣实验，往往存在一定的危险性。
因此在做这个实验时学生们都有一种恐惧感，特别是女教师和女学生，这样大大降低了学生的积极性，使实验效果大打折扣。
为了增强实验效果和提高兴趣，提高实验安全性，降低实验装置的成本，同时使学生可亲自动手操作，锻炼学生的动手能力。
由此产生对爆鸣器改进和创新的设想，在反复研究、实验的基础上开始构思设计，经过多次改进和反复调试，制作完成了“手遥双控型”
多功能爆鸣实验装置。
二、解决问题的方式方法
（一）立意---明确制作方向与目的：
九年级化学教材中氢气爆鸣及可燃性液体、粉尘爆炸实验，经过实践证明不易成功，经常出现点火后没有发生爆炸，有时要连续做几次才能成功现象，由此产生对爆鸣器改进和创新的设想。
（二）明确爆鸣器制作要领：
设计爆鸣器必要的结构，制作材料、制作工艺。
（三）确定制作的工艺流程：
设计制作图纸，准备常用工具和必备的制作材料。
制作工具：电烙铁、电焊丝、螺丝刀、钳子等。
制作材料主要有：木质底座一个（带固定竖板）、电子点火器一个、U型铁片固定器两个、双连球一个、小开关一个；玩具车遥控器套件（可以从废旧遥控玩具上拆卸）；蚊蝇净空罐一个（其他如：空气清新剂、护发素等金属空罐都可）。
（四）制作爆鸣器模型：
观察设计是否合理，改进不足之处，或重新提出设计方案。
（以下为初期的设计图纸和
制作实物）
（五）加工制作爆鸣器
根据设计的图纸和模型，选用准备好的生活废料进行加工制作，并不断地听取他人的意见和建议，对爆鸣器不断地改进和完善。
“手遥双控型”多功能爆鸣实验装置主要由爆鸣器、电子脉冲点火器、遥控装置构成。
爆鸣器制作
取一用完的蚊蝇净空罐，割去顶部，打磨光滑。
在底部一侧打一直径为0.6cm的小孔，插入电子点火器，用焊锡焊接并密封。
在其90度的一侧再打一直径为0.6cm的小孔，插入小开关，用焊锡焊接密封。
遥控点火装置的制作：
1.在电子脉冲点火器的电路板的正负极焊接两根导线，从电子点火器的一侧钻孔引出。
2.拆卸遥控玩具汽车的电路板，从距离小电机2cm的地方剪断导线。
（便于以后使用小电机时接线）
3.将电路板上的火线与零线与电子脉冲点火器引出的两根导线连接。
务必注意正负极，导线不能连错。
4.连接遥控点火器开关。
关闭遥控点火器开关，爆鸣装置只能实现手动爆鸣。
打开遥控点火器开关，爆鸣装置实现手遥双控点火爆鸣，控制范围在10米左右。
遥控点火装置的研制：
对遥控点火装置的制作，我们进行了多方面的调查，进行了无数次的试验。
首先我们想到的是利用电视遥控器改装，但电器维修人员告诉我们：远红外改装复杂，成本高，否定了我们的创意。
第二次我们又设想用电动车、摩托车的遥控点火原理制作，维修部的师傅说：改装需要继电器和电瓶，改装后的仪器，体积庞大而笨重，且价格昂贵。
第三次我们咨询了婚庆公司后，花费50元邮购了一控一冷焰火遥控点火器，在制作过程中发现，冷焰火遥控点火必须使用专门的点火线，且不能进行连续爆鸣，我们的制作又宣告失败。
就在我们一筹莫展的时候，儿时的遥控汽车给了我们创作的灵感。
经过多次的试验，我们终于完成了“手遥双控型”多功能爆鸣实验装置。
（六）及时使用，检验实验效果
爆鸣器制作完成之后，及时投入使用，检验实验效果。
（山东省创新实验比赛现场）
（七）“手遥双控型”多功能爆鸣实验装置整体装饰。
（八）编写说明书，其中包括爆鸣器的操作方法，维修管理等。
（九）操作说明：
1.氢氧爆鸣
①取一套氢气发生装置。
检验装置的气密性后，装入药品，进行实验操作。
②打开爆鸣装置上的开关，用橡胶导管把制得的氢气从钢管通入多功能爆鸣实验装置内。
③当爆鸣器口部湿润的纸片浮动时，关闭开关。
④按下电子点火器点火，听到响亮的爆鸣声，湿润的纸片腾空而起。
2.粉尘爆炸
①关闭开关，将烘干的少量面粉用漏斗装入爆鸣器。
②爆鸣器口部塞一团湿润的纸团后再覆盖一张湿润的纸片。
③打开开关后立即用力挤洗耳球，使空气一下子鼓入罐内，淀粉迅速漂浮在罐内空间。
④关闭开关，按下电子点火器点火，罐内随即发生爆炸，纸团腾空而起。
3.汽油、煤气等挥发性液体的爆鸣
①关闭开关。
②用脱脂棉蘸取酒精或汽油，均匀的涂抹在爆鸣器内壁。
③爆鸣器口部塞一团湿润的纸团后再覆盖一张湿润的纸片。
④挥发一段时间后，按下电子点火器点火，罐内随即发生爆炸，湿润的纸团腾空而起。
三、使用效果与创新点
2011年1月，由我校薛蕾、张志刚制作并演示的“手遥双控型”多功能爆鸣实验装置，获得山东省第二届创新实验一等奖。
（潍坊市仅四个）
“手遥双控型”多功能爆鸣实验装置构思巧妙、结构简单，便于同学们自己动手制作。
利用电烙铁、小钢锯、钻等简单的工具，就可以制作，让同学们亲身体验创造的快乐。
本装置的制作过程中，应用到不同学科的知识，有利于学生对知识的整合。
总之，在爆鸣器的设计制作过程中，首先是要弄懂教材内容，“消化”课本知识，方能想象出所要制作的爆鸣器的轮廓，设想出爆鸣器的雏形，然后才能进行具体的设计、试制。
每设计一张草图，每制作一个部件，从选材到加工制作乃至试验，都需要一丝不苟，精益求精，全身心的投入。
同时，从选材到加工乃至试验，由粗到精，由不满意到满意，由失败到成功，多次反复，在这个过程中，师生的动手能力自然会得到锻炼。
通过参与自制爆鸣器，可以激发学习兴趣，巩固基础知识，启迪思维，陶冶爱科学、爱劳动的情操，提高学生的整体素质。
1.“手遥双控型”多功能爆鸣实验装置，具有结构简单、形象直观、实验成功率高，实验装置成本低，可进行固液气三态的可燃物爆鸣实验等优点。
2.利用废旧遥控玩具的电路板及遥控器，改装成遥控点火器；蚊蝇净药品罐、空气清新剂空罐或较细的金属饮料桶具有较强的抗压能力，抗爆性能强，用它作爆鸣器安全可靠。
既降低了实验成本，又锻炼了学生的动手能力，且达到了废物利用的目的。
3.把原来的明火引爆改为手遥双控电火花引爆，增强了实验的科技含量与安全性，现象明显而且有很强的趣味性，实验效果大大加强。
4.药品用量少且在爆鸣器内爆鸣进行不会出现环境污染，达到了绿色环保的实验效果。
