鋁熱反應實驗的改進

陳章紅

高中化學課本“鋁及鋁的合金”一節中提到鋁熱反應，同時教材插圖分別給出了鋁熱反應現象和應用鋁熱反應焊接鐵軌的示例，我在教學中做該演示實驗時發現該實驗有幾點不足，經分析后，我對課本上的演示實驗進行了改進。

一、傳統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，鎂條燃燒時發出的耀眼的強光對人眼有傷害;

3.紙漏斗內的混合物在較高的溫度下發生劇烈反應，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皿邊沿，蒸發皿邊沿因無沙隔熱受驟熱常會炸裂破碎;

5.反應過程中產生大量白煙，久久不能散去，嚴重污染了教室環境。

二、演示實驗的創新改進

1.引發劑的改進

把一個雙響炮小心剝開，取出其中的火藥及導火線，用它代替鎂條和氯酸鉀。

2.發生裝置的改進

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

3.支架裝置的改進

找一個空易拉罐，從開口處用鉗子沿邊緣拉去上底，側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，以防止教室中出現過多的煙霧.

三、儀器和藥品

實驗儀器：易拉罐支架（底部盛細沙），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，插入導火索，用火柴點燃，引發反應;

4.同時用噴霧器向上部空氣中噴水霧，以防止教室中出現過多煙霧;

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、實驗現象

反應劇烈，突然冒出一團白煙，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、改進優點

1.裝置小巧質輕，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，且經久耐用;

4用火藥燃燒放出的熱來引發反應，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.可連續在多個班級演示該實驗，能有效地激發學生學習化學的興趣。