改进铝热反应实验.doc

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1、铝热反应实验的改进合阳中学高一备课组一、问题的提出高中化学课本中关于铝热反应的演示实验,红热现象因滤纸的遮挡、燃烧生成大量的烟、反应速率过快而使学生不易观察清楚,并且铁珠四溅,容易发生事故。改进一、药品:把氧化铁和铝粉按质量比约为3：1，称量好后混合均匀后，上面再加氯酸钾、无水乙醇。实验仪器：铁架台(带铁夹）、粉笔（上面用小刀刻有小槽）、火柴、烧杯、磁铁.浸有酒精的刻有小槽的粉笔，槽内装有铝热剂和氯酸钾实验步骤：1、取一根粉笔（上面用小刀刻有小槽）浸泡在内盛无水乙醇的烧杯中,几分钟后取出待用.2、取把氧化铁

2、和铝粉按质量比约为3：1，称量好后混合均匀后，上面再加氯酸钾的药品加在粉笔槽中，点燃粉笔，引发反应。反应装置图：创新点:改进了仪器和操作，用要量少。但实际操作中粉笔易被烧断，而且药品也易飞溅，比较危险,特别是易伤前排学生，操作不安全，反应也不明显,特别是用磁铁吸铁时量太少,看不清。最终改进一，因不安全,现象不明显而失败，建议所有改进实验必须以安全为前提,并且要绿色环保。改进二、一、仪器和药品蒸发皿、铁架台（带铁圈）、小试管（10cm×10mm）、3－4cm长的铁钉、氧化铁、铝粉、氯酸钾（研细)、酒精棉球（或

3、直冲式打火机）、砂子、烧杯、药匙、坩埚钳、镊子、剪刀、火柴、砂纸、水、钉锤。二、实验装置三、实验步骤1．将盛满砂子（用水润湿）的蒸发皿架在铁架台的铁圈上.2．在小试管内装入1/2—1/3干燥的砂子.3．用镊子向砂中插入两支去掉钉帽的铁钉（如图示）,将铁钉约1/4部分留在砂外并用镊子将其靠紧。4．在砂子上面装满按照质量比为7：2混合均匀的氧化铁粉末和铝粉，并墩实。5．在装满药品后的小试管上部放入少量氯酸钾粉末（用药匙将氯酸钾与表面药品略为混合），并在小试管上部插入一根（约3cm）打亮的镁条。将小试管竖直插入盛

4、有砂的蒸发皿中。6．用酒精棉球（或直冲式打火机）点燃镁条。7．反应完全后，用坩埚钳夹住小试管的一端并将其敲断(或趁热在砂与红热界面处滴加少量水），倒出砂子并取出已焊接在一起的两支铁钉。四、注意事项1．试管尺寸不易过大，防止熔融物烧漏。2．氯酸钾要适量，防止产生大量气体引起喷射。3．蒸发皿的直径应大于10cm，也可用盘子、碗等其他物品代替.4．由于各地的砂子品质有所不同,建议实验前先用盐酸浸泡后晾干在使用，防止砂子中混有少量的石灰石在高温下产生气体引起铁水溅出。5．铝热反应剧烈，温度可达2000℃以上，三氧化

5、二铁在1400℃以上可发生以下反应:6Fe2O3→4Fe3O4＋O2↑为了防止反应过程中产生氧气引起铁水溅出，所以适当减少还原剂铝粉的用量（由教材中的5：2改为7:2)，以减缓反应的剧烈程度.五、本实验的特点由于试管透明，当反应开始后,学生容易观察以下现象:(1）整个红热过程以及铁水生成和自上而下的熔化流动；（2）红热的铁水将部分埋在铝热剂中的铁钉焊接在一起;实验过程中无铁珠迸溅。经过多次试验以及课堂演示,成功率和安全性都有保证。改进三（借鉴,出处溆浦县第二中学李远报)实验设计目的:1提高铝热反应的主反应现

6、象，2降低实验时对教室的污染，3减少实验时对人、物损害的可能性实验设计思路及过程：铝热反应实验,是高中化学课本中的重点实验之一,然而现行教材所设计的实验（如右图），存在以下的明显不足:1.反应过程中产生大量白烟，久久不能散去,严重地污染了教室环境；2.该装置用来接收实验残渣的蒸发皿，根本就不能接大量的高温残渣，因而高温残渣大部分散落在讲台桌面上，损毁了学校财产，炸裂蒸发皿.3。反应过程中火星四射,融化物飞溅,非常容易造成人身伤害；4.反应过程中一部分学生离的较远,影响学生的观察。5。用镁带点燃较难,要除热氧

7、化膜，得有耐心和细心。点燃后产生的白光容易分散学生的注意力.将其当成本实验的主要现象。因而本人将实验作了如下改进:本装备对高中化学课本中的原装置的改进之处如下1、图中用到了防烟罩;高中化学课本中原实验在敞开的纸质漏斗中进行，经常弄得教室烟尘飞扬,不但严重污染了环境,还严重地干扰了课堂秩序。上图改进装置中用到了防尘罩(见右图），这是本人用塑料瓶制做的，没有下底，而且石棉铁丝网可透气,起到防气流冲走的作用。这样铝热反应有了一个“家"，使反应在可控范围内进行，不会在教室造成很大的烟尘且长时间不能散去。更不会对前排

8、学生造成意想不到的伤害。2。点火方式已经改进本实验在高中化学课本中原来用镁带点燃，存在很大不足,①镁带外表有较多的氧化膜,要耐心细致的用砂纸去除氧化膜，一旦运到天气较冷的话点火很困难，②点燃后镁带燃烧的强光在主要反应发生前就转移了学的注意力.要花费很多口舌跟学生解释.改进后装置的点火方是：KMnO4-甘油法:将氧化铁粉末和铝粉按教材中的比例混合均匀，装在如下图示的纸漏斗中(事先将下口用干纸片挡住混合粉)然后在混合