自制“粉筆炸彈”

新疆福海縣初級中學(xué) 吳君 任信

學(xué)完初中化學(xué)第七單元的課題1《燃燒與滅火》之后，恰逢班級要舉行新年晚會(huì)活動(dòng)，小玄就想能不能在晚會(huì)上表演化學(xué)魔術(shù)。于是他和好朋友可忻找到了化學(xué)老師。老師給他提了幾個(gè)建議：要充分利用化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，突出化學(xué)魔術(shù)的變幻莫測，還要考慮安全第一的原則。老師建議他們可以考慮一下，根據(jù)學(xué)過的制氧原理和白磷容易自燃的特點(diǎn)來自制一個(gè)類似摔炮的“粉筆炸彈”。

一、提出問題

白磷容易自燃，而氯酸鉀受熱可以分解產(chǎn)生氧氣，是不是可以將它們混合后，在密閉條件下使其發(fā)生爆炸？

二、查閱資料

1.白磷，紅磷的同素異形體，白色固體，質(zhì)軟，有劇毒，致死量大約為0.1 g，實(shí)驗(yàn)室里置于冷水中保存，而且是專柜封存。白磷的著火點(diǎn)很低，在潮濕的環(huán)境中達(dá)到30 ℃就著火，而我們新疆冬季室內(nèi)溫度就可以高達(dá)30 ℃。白磷彈的危害非常大，它碰到物體后會(huì)不斷地燃燒直至熄滅，粘到皮膚上的話很難及時(shí)去除，而且產(chǎn)生的煙霧對眼鼻刺激很大。

2.紅磷，易燃，無毒，著火點(diǎn)在240 ℃～250 ℃，在空氣中不燃燒，與氯酸鉀、高錳酸鉀、過氧化物摩擦碰撞時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。

3.氯酸鉀，白色顆粒狀粉末，強(qiáng)氧化劑，常溫下很穩(wěn)定，與磷、硫或者金屬粉末等混合后可形成爆炸性混合物，急劇加熱時(shí)可以發(fā)生爆炸。

4.粉筆是由熟石膏制成的，將熟石膏粉加水?dāng)嚢璩珊隣?，灌入模型凝固即可?/p>

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)藥品：氯酸鉀、紅磷、酒精、熟石膏粉。

實(shí)驗(yàn)器材：托盤天平、研缽、蒸發(fā)皿、藥匙、玻璃棒。

實(shí)驗(yàn)步驟：1.用托盤天平稱量5 g紅磷，30 g氯酸鉀。（如圖1）

圖1

2.把氯酸鉀單獨(dú)放在研缽里輕輕地研細(xì)。（如圖2）

圖2

3.把紅磷和氯酸鉀先后倒入一個(gè)干凈的蒸發(fā)皿中，切記不能攪拌。倒入酒精，用玻璃棒輕輕調(diào)成糊狀后（如圖3），放入事先用熟石膏粉做好的模具里，放置1小時(shí)～2小時(shí)后再進(jìn)行密封。

圖3

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：取出粉筆后，可以在黑板上寫下“粉筆炸彈”四個(gè)字。然后用力將粉筆往地上一摔，摩擦做功產(chǎn)生的熱足以讓氯酸鉀分解生成氧氣，充足的氧氣使紅磷在密閉的有限空間里急速燃燒產(chǎn)生爆炸！

交流反思：1.做這個(gè)粉筆炸彈時(shí)，最初選用的是白磷，但發(fā)現(xiàn)還沒來得及攪拌均勻時(shí)，白磷就與空氣中的氧氣反應(yīng)自燃了。經(jīng)查閱資料后換成了紅磷。

2.當(dāng)我們把紅磷和氯酸鉀混合時(shí)，只是稍微攪拌了一下就起火了。后來經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，決定要事先把混合物浸濕，但用水來實(shí)驗(yàn)也不成功。經(jīng)再三考慮，決定用酒精來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榫凭讚]發(fā)，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。

3.起初用粉筆來做炸彈模具，但發(fā)現(xiàn)粉筆太細(xì)，放入的藥品量很少，爆炸的效果很不明顯。最后采用熟石膏粉根據(jù)紅磷和氯酸鉀的量來事先做好模具。

經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，小玄終于可以在新年晚會(huì)上展示自制的“粉筆炸彈”，讓大家大開眼界了！