鋁熱反應(yīng)實驗的改進(jìn)

陳章紅

高中化學(xué)課本“鋁及鋁的合金”一節(jié)中提到鋁熱反應(yīng)，同時教材插圖分別給出了鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象和應(yīng)用鋁熱反應(yīng)焊接鐵軌的示例，我在教學(xué)中做該演示實驗時發(fā)現(xiàn)該實驗有幾點不足，經(jīng)分析后，我對課本上的演示實驗進(jìn)行了改進(jìn)。

一、傳統(tǒng)演示實驗存在的幾點不足

1.實驗裝置使用帶鐵圈的鐵架臺較笨重，攜帶不方便;

2.火柴很難把鎂條點燃，需用酒精燈，鎂條燃燒時發(fā)出的耀眼的強光對人眼有傷害;

3.紙漏斗內(nèi)的混合物在較高的溫度下發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成的紅熱熔融物，常常會不定向地從四層紙漏斗的半腰部位燒穿而出，火星四射，熔化物飛濺，非常容易造成人身傷害;

4.生成的紅熱熔融物落在下面盛沙的蒸發(fā)皿邊沿，蒸發(fā)皿邊沿因無沙隔熱受驟熱常會炸裂破碎;

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

二、演示實驗的創(chuàng)新改進(jìn)

1.引發(fā)劑的改進(jìn)

把一個雙響炮小心剝開，取出其中的火藥及導(dǎo)火線，用它代替鎂條和氯酸鉀。

2.發(fā)生裝置的改進(jìn)

用電鉆在一塊磚頭上鉆一個約粉筆粗細(xì)的圓洞，然后拿一把破舊的剪刀用其一側(cè)沿圓洞的邊緣旋轉(zhuǎn)，旋出一個三角漏斗。

3.支架裝置的改進(jìn)

找一個空易拉罐，從開口處用鉗子沿邊緣拉去上底，側(cè)壁用小刀割一個長方形的門，門距罐底2.0cm.

4.白煙的處理

用噴霧器噴水霧，以防止教室中出現(xiàn)過多的煙霧.

三、儀器和藥品

實驗儀器：易拉罐支架（底部盛細(xì)沙），磚頭漏斗，濾紙及藥匙，噴霧器，火柴，磁鐵。

實驗藥品：鋁粉、氧化鐵粉末、火藥粉及導(dǎo)火索。

四、實驗裝置（如圖所示）

五、操作要點

1.取一片濾紙折成漏斗形狀，三角尖部潤濕，放在磚頭漏斗的洞口上，將漏孔蓋住;

2.將5g氧化鐵粉末和2g鋁粉混合均勻后裝入漏斗，中間壓一小坑;

3.將適量的火藥放在小坑中，插入導(dǎo)火索，用火柴點燃，引發(fā)反應(yīng);

4.同時用噴霧器向上部空氣中噴水霧，以防止教室中出現(xiàn)過多煙霧;

5.實驗完畢，取出冷卻后的熔球，除去熔渣，用磁鐵去吸引，檢驗是否有鐵生成。

六、實驗現(xiàn)象

反應(yīng)劇烈，突然冒出一團(tuán)白煙，同時火花飛濺，易拉罐的觀察窗口有紅色熔融物掉落，磁鐵可以吸引熔融物。

七、改進(jìn)優(yōu)點

1.裝置小巧質(zhì)輕，便于攜帶，實驗操作簡便;

2.制作儀器的材料為廢棄物，在日常生活中易獲得、易制作，儀器堅固耐用，成本低;

3.用磚頭漏斗，可以避免因濾紙的燃燒造成漏斗掉落的不足，且經(jīng)久耐用;

4用火藥燃燒放出的熱來引發(fā)反應(yīng)，方便且減少鎂條燃燒帶來的光污染;

5.用噴霧法可有效降低實驗造成的煙霧;

6.可連續(xù)在多個班級演示該實驗，能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。