鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

于琳

中圖分類號(hào)：A?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：（2021）-40-366

高中化學(xué)課堂教學(xué)所涉及的演示實(shí)驗(yàn)中，鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)是為數(shù)不多的能給學(xué)生帶來視覺沖擊與震撼的實(shí)驗(yàn)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，而且該實(shí)驗(yàn)涉及鋁單質(zhì)的性質(zhì)，氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)與能量變化等核心知識(shí)，因此成為高中化學(xué)課堂教學(xué)必做的演示實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)以鐵架臺(tái)作支架，以濾紙漏斗作容器，以蒸發(fā)皿盛接熔融物，以鎂條作引燃物，雖然現(xiàn)象足夠震撼，但也存在諸多弊端。

一、教材鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的不足

1、濾紙漏斗擋住了內(nèi)部的反應(yīng)。學(xué)生只體會(huì)到藥品在裝置中，卻不能觀察到反應(yīng)過程中藥品的變化，且濾紙易被引燃，干擾學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。濾紙燃燒的同時(shí)產(chǎn)生濃煙便室內(nèi)空氣受到污染。

2、紅熱的鐵珠滴落至盛沙蒸發(fā)皿的邊緣，易引起蒸發(fā)皿驟熱炸裂。

3、鐵珠四濺，燒壞桌面，且容易出事故，安全性差。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用磁鐵去吸引生成的鐵珠，并不容易找到。因熔融物落入沙中，外層有熔渣及細(xì)沙，要除去外層的雜物才可被磁鐵吸引。

二、針對(duì)不足解決的思路及處理方法

要能清楚觀察到反應(yīng)過程中物質(zhì)的變化反應(yīng)裝置我選擇透明的玻璃儀器——試管。

要防止反應(yīng)過程中鐵水四濺，應(yīng)適當(dāng)減少還原劑鋁粉的用量。由教材中氧化鐵粉未和鋁粉的質(zhì)量比為5：2改為10：2，以減緩反應(yīng)的劇烈程度。

三、實(shí)驗(yàn)儀器和用品

氧化鐵、鋁粉、氯酸鉀、鎂帶、細(xì)沙;

φ20試管，直沖式打火機(jī)，藥匙、電子天平、濾紙、研缽、砂紙、磁鐵、鑷子、坩堝鉗，玻璃棒。

四、實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)處理

1、在試管中裝入1/2——1/3干燥的砂子。

2、在砂子上面裝滿按照質(zhì)量比為10：2混合均勻的氧化鐵粉末和鋁粉，并墩實(shí)。將其固定在鐵架臺(tái)上。

3、?在裝滿鋁執(zhí)劑的試管上部放少量氯酸鉀粉末（用藥匙將氯酸鉀與表面藥品略為混合），并在試管上部插刁一根（約3cm）打亮的鎂條。

4、用直沖式打火機(jī)點(diǎn)燃鎂條。

5、反應(yīng)完全后，用坩堝鉗夾住試管的一端，并將其敲斷，用釘錘敲掉粘在鐵塊外面的玻璃，用磁鐵吸引熔融的鐵塊。

五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的現(xiàn)象及注意事項(xiàng)

1、現(xiàn)象：鎂條的燃燒，使氧化鐵和鋁粉劇烈反應(yīng)，紅熱的鐵水自上而下熔化流動(dòng)，磁鐵上有吸上的鐵塊。

2、注意事項(xiàng)

（1）氯酸鉀要適量，防止產(chǎn)生大量氣體引起噴射。

（2）試管尺寸不宜過大，防止熔融物燒漏。

（3）防止反應(yīng)過程中鐵水四濺，所以適當(dāng)減少還原劑鋁粉的用量，由教材中的5：2改為10：2，以減緩反應(yīng)的劇烈程度。

六、自我評(píng)價(jià)

1、避免了因?yàn)V紙遮擋而觀察不到紅熱的鐵生成的過程。

2、實(shí)驗(yàn)過程中熔融物濺射面積小，避免了鐵珠的滾落帶來的安全隱患，提高了實(shí)驗(yàn)的安全性。

3、取材方便、裝置簡約、操作簡單、現(xiàn)象明顯、適宜推廣。