1、鋁熱反應實驗的改進合陽中學高一備課組一、問題的提出高中化學課本中關于鋁熱反應的演示實驗，紅熱現象因濾紙的遮擋、燃燒生成大量的煙、反應速率過快而使學生不易觀察清楚，并且鐵珠四濺，容易發生事故。改進一、藥品：把氧化鐵和鋁粉按質量比約為 3: 1,稱量好后混合均勻后，上面再加氯酸 鉀、無水乙醇。實驗儀器：鐵架臺（帶鐵夾）、粉筆（上面用小刀刻有小槽）、火柴、燒杯、磁鐵。實驗步驟：1、取一根粉筆（上面用小刀刻有小槽）浸泡在內盛無水乙醇的燒杯中，幾分鐘后取出待用。2、取把氧化鐵和鋁粉按質量比約為 3: 1,稱量好后混合均勻后，上面再加氯酸鉀的藥品加在粉筆槽中，點燃粉筆，引發反應。反應裝置圖.浸有酒精的刻有

2、小槽的粉筆，槽衣、.n內裝有鋁熱劑和氯酸鉀創新點：改進了儀器和操作，用要量少。但實際操作中粉筆易被燒斷，而且藥 品也易飛濺，比較危險，特別是易傷前排學生，操作不安全，反應也不明顯， 特別是用磁鐵吸鐵時量太少，看不清。最終改進一，因不安全，現象不明顯而 失敗，建議所有改進實驗必須以安全為前提，并且要綠色環保。改進二、一、儀器和藥品蒸發皿、鐵架臺（帶鐵圈）、小試管（10cmX 10mm1、3 4cm長的鐵釘、氧化鐵、鋁粉、氯酸鉀（研細）、酒精棉球（或直沖式打火機）、砂子、燒杯、藥匙、地竭鉗、銀子、剪刀、火柴、砂紙、水、釘錘。二、實驗裝置盆滿黃品一裝滿琴于試管氧化鐵與鋁粉的混 合物原量比7; 2）干

3、燥眄秒子鐵架含（布鐵圈）三、實驗步驟N一大號蒸發皿內鞋滿1 .將盛滿砂子（用水潤濕）的蒸發皿架在鐵架臺的鐵圈上。2 .在小試管內裝入1/2-1/3干燥的砂子。3 .用銀子向砂中插入兩支去掉釘帽的鐵釘（如圖示），將鐵釘約1/4部分留在 砂外并用銀子將其靠緊。4 .在砂子上面裝滿按照質量比為 7: 2混合均勻的氧化鐵粉末和鋁粉，并墩實。5 .在裝滿藥品后的小試管上部放入少量氯酸鉀粉末（用藥匙將氯酸鉀與表面藥品略為混合），并在小試管上部插入一根（約 3cm打亮的鎂條。將小試管豎直 插入盛有砂的蒸發皿中。6 .用酒精棉球（或直沖式打火機）點燃鎂條。7 .反應完全后，用地竭鉗夾住小試管的一端并將其敲斷（

4、或趁熱在砂與紅熱界 面處滴加少量水），倒出砂子并取出已焊接在一起的兩支鐵釘。四、注意事項1 .試管尺寸不易過大，防止熔融物燒漏2 .氯酸鉀要適量，防止產生大量氣體引起噴射。3 .蒸發皿的直徑應大于10cm,也可用盤子、碗等其他物品代替。4 .由于各地的砂子品質有所不同，建議實驗前先用鹽酸浸泡后晾干在使用，防 止砂子中混有少量的石灰石在高溫下產生氣體引起鐵水濺出。5 .鋁熱反應劇烈，溫度可達 2000c以上，三氧化二鐵在 1400c以上可發生以 下反應：6Fe2O3> 4Fe3O# 02T 為了防止反應過程中產生氧氣引起鐵水濺出，所以適當減少還原劑鋁粉的用量（由教材中的5: 2改為7: 2

5、）,以減緩反應的劇烈程度。五、本實驗的特點 由于試管透明，當反應開始后，學生容易觀察以下現象:（1）整個紅熱過程以及鐵水生成和自上而下的熔化流動；（2）紅熱的鐵水將部分埋在鋁熱劑中的鐵釘焊接在一起；實驗過程中無鐵珠迸濺。經過多次試驗以及課堂演示，成功率和安全性都有保證。改進三（借鑒，出處淑浦縣第二中學李遠報）實驗設計目的：1提高鋁熱反應的主反應現象，2降低實驗時對教室的污染，3減少實驗時對人、物損害的可能性實驗設計思路及過程：鋁熱反應實驗，是高中化學課本中的重點實驗之一,然而現行教材所設計的實驗（如右圖），存在以下的明顯不足：1 .反應過程中產生大量白煙，久久不能散去，嚴重地污染了教室環境；2

6、 .該裝置用來接收實驗殘渣的蒸發皿，根本就不能接大量的高溫殘渣，因 而高溫殘渣大部分散落在講臺桌面上，損毀了學校財產，炸裂蒸發皿。3 .反應過程中火星四射，融化物飛濺，非常容易造成人身傷害；4 .反應過程中一部分學生離的較遠，影響學生的觀察。5 .用鎂帶點燃較難，要除熱氧化膜，得有耐心和細心。點燃后產生的白光 容易分散學生的注意力。將其當成本實驗的主要現象。因而本人將實驗作了如下改進的防煙罩高鎰酸鉀干細砂唳有甘油的 膠頭滴管用熱劑 濾繼后斗館有圓洞的石楣網水槽本裝備對高中化學課本中的原裝置的改進之處如下1、圖中用到了防煙罩；高中化學課本中原實驗在敞開的紙質漏斗中進行，經常弄得教室煙塵飛揚,不但

7、嚴重污染了環境，還嚴重地干擾了課堂秩序上圖改進裝置中用到了防塵罩（見右圖），這是本人用塑料瓶制做的，沒有下底，而且石棉鐵絲網可透氣，起到防氣流沖走的作用。這樣鋁熱反應有了一個“家”，使反應在可控范圍內進行，不會在教室造成很大的煙塵且長時間不能散去。更不會對前排學生造成意想不到的傷害。2.點火方式已經改進本實驗在高中化學課本中原來用鎂帶點燃，存在很大不足，鎂帶外表有較多的氧化膜，要耐心細致的用砂紙去除氧化膜，一旦運到天氣較冷的話點火很困難，點燃后鎂帶燃燒的強光在主要反應發生前就轉移了學的注意力。要花費很多口舌跟學生解釋。改進后裝置的點火方是：KMnO 4-甘油法：將氧化鐵粉末和鋁粉按教材中的比例

8、混合均勻，裝在如下圖示的紙漏斗中（事先將下口用干紙片擋住混合粉）然后在混合粉粉末上方壓一小凹槽，再在上面凹槽中加入1克左右的KMnO4粉末如圖一，罩上防煙罩見圖的防煙罩吸有甘油的 胺頭滴管圖一圖二在防煙罩上塞上帶有事先吸有 甘油的膠頭滴管待用，全部組裝好后，擠壓滴管讓甘油滴落到 KMnO4上，KMnO4與甘油反應產生高溫引發鋁熱反 應。3 .接渣的蒸發皿改用水槽裝細砂改進前課本中原來用蒸發皿接渣，太小，根本就裝不了，反應時產生的 高溫殘渣及產物灑滿整個講臺燒毀油漆。甚至使蒸發皿炸裂，弄臟環境。改進后用的是水槽，比較大，整個實驗都在其盛裝范圍內，不會將高溫殘渣及產物灑到桌面污染教室。4 .改進前課本中原來反應過程中火星四射，融化物飛濺，非常容易造成人身 傷害;反應過程中一部分學生離的較