鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

林　敏

文章編號(hào):1005-6629(2009)07-0013-01中圖分類號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),是高中化學(xué)課本中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)之一,然而現(xiàn)行教材所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在以下的明顯不足:

1.反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量白煙,久久不能散去,嚴(yán)重地污染了教室環(huán)境;

2.反應(yīng)過程中火星四射,融化物飛濺,非常容易造成人身傷害;

3.反應(yīng)過程中一部分學(xué)生離的較遠(yuǎn),影響學(xué)生的觀察。

為了克服以上不足,筆者對(duì)此進(jìn)行了如下改進(jìn)。

1作為演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1.1裝置制作

(1)取一片石棉網(wǎng),按圖示剪去陰影部分,余下部分卷成圓錐體,用網(wǎng)上鐵絲把接口處擰緊(接口處略重疊),無石棉的鐵絲網(wǎng)剪去,錐頂剪去少許作為漏斗下口。制成反應(yīng)用的石棉漏斗(以下簡(jiǎn)稱漏斗,見圖1)。

(2)將石棉漏斗置于三角架上。

1.2操作

(1)在支架底部的鐵坩堝中裝入細(xì)砂;

(2)漏斗用水浸濕后放在支架上用鋁箔將小孔擋住;

(3)將5 g Fe₂O₃粉末和2 g鋁粉混勻后裝入漏斗,中間壓一小坑;

(4)將適量的KMnO₄放在小坑中,滴入少量的甘油,引發(fā)反應(yīng)?？赏瑫r(shí)用噴霧器向空氣中噴灑水霧,以防止教室中出現(xiàn)過多煙霧;

(5)取出冷卻后的熔球,除去熔渣,用磁鐵吸引反應(yīng)產(chǎn)物。

1.3優(yōu)點(diǎn)

(1)裝置簡(jiǎn)單,石棉漏斗不會(huì)在實(shí)驗(yàn)中破損且可多次使用、易保存;

(2)用石棉漏斗代替紙漏斗,可避免因?yàn)V紙的燃燒造成漏斗掉落的不足,使實(shí)驗(yàn)更加可靠;

(3)用KMnO₄和甘油反應(yīng)放出的熱來引發(fā)反應(yīng),方便而無光污染;在反應(yīng)過程中用噴霧法可有效降低實(shí)驗(yàn)造成的煙霧。

2適合學(xué)生家庭小實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)

2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)藥品:膠水、鋁粉、三氧化二鐵、細(xì)鐵絲、鎂條

(2)實(shí)驗(yàn)室預(yù)備工作

①把鋁粉、三氧化二鐵,按質(zhì)量比2∶5混合后,再加入一定量的KClO3固體和鎂粉,充分混合后,加入一定量膠水,以潤(rùn)濕混合物為好。

②把一根鐵釘用細(xì)鐵絲綁緊,把得到的混合物均勻地涂在鐵釘?shù)纳厦婧?放在干燥箱中干燥備用。

2.2實(shí)驗(yàn)演示及現(xiàn)象

(1)把干燥箱內(nèi)涂有混合物的鐵釘拿出,用坩堝夾住后在酒精燈(或煤氣灶)上加熱,直至引發(fā)反應(yīng),反應(yīng)一旦開始,將鐵釘移開酒精燈。

(2)可觀察到火星四射、細(xì)鐵絲變粗的現(xiàn)象。

2.3原理

2Mg+O₂→2MgO+Q

2Al+Fe₂O₃→Al₂O₃+2Fe

2.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)除克服了課本原實(shí)驗(yàn)的不足外,還有節(jié)約藥品、操作方便、現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)時(shí)間短等特點(diǎn),所以適合學(xué)生課后的家庭小實(shí)驗(yàn)。