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1、经典 实验 改进 一则 铝热反应实验创 新 口 刘 明 许 瑾 刘 卉 李扬航 1 广西柳州市教育科学研究所 5 4 5 0 0 1 ； 2 广 西柳州市第六 中学 5 4 5 0 0 5 铝热反应是高二化学重要 的演示实验 ， 而一 线教师在按课本 或教参介 绍的方法试做 该实验 时 ， 往往 不 易 成 功 。我 校 化 学 组 把 这个 实 验 教 学 难点作为一个科研课题来研究 ， 经过认真思考 、 反 复试做 ， 终于成功地 克服了课本上 的不足。在全 市高中化学教师实验培训课上 ， 我们成功演示 了 该实验景象十分壮观 ， 火星喷出高 ， 生成的灼 热铁珠红热在 1 mi n以上
2、!课后不少老师对我们 说 ： “ 想不到经过改进 可以看到如 此壮观、 震 撼、 成功的实验。 ” 下面谈谈改进 该实验 的一些 具体 做 法 。 ( 1 ) 中学课 堂做铝 热 实验 ， 用什 么金 属氧化 物 好 我们知道 ， 铝热反应之所 以能够发生 ， 是由于 铝具有较强的还原性 ， 与氧化剂 ( 金属氧化 物) 反 应 ， 铝转化为氧化铝时放出足够的热量 ， 使被还原 出来 的金属在高温下呈熔融状态而与熔渣分离开 来。因此 ， 只有还原性 比铝 弱的金属氧 化物 ( 如 Fe O、 F e 2 O3 、 Fe 3 O4 、 CuO、 Mn O2 、 Cr 2 O3、 V2 O5 、
3、W O3 等 ) 才能 与铝 反 应 。而 铝 与 还原 性 比它 强 的 金 属 氧化物( 如 C a O、 Mg O、 N a ： O等) 却不能反应。那 么铝热剂中哪一种金属氧化物最适合做教材 中的 演示 实 验 呢? 经 过 多 次 试 验 后 ， 发 现 用 铝 粉 和 F e ： O 。 、 F e O 、 C u O、 Mn O 都能顺利完成该演示实 验 ， 而且铝粉和 Mn O ： 反应更加容易引发 。但若要 考虑 原料 来 源 、 成 本 和价格 的话 ， 应 首推 F e O ， 。 注意 事项 ： 铝热剂 中的金属氧化物是否一定要干燥? 按教参和普通参考资料说明， 实验前
4、都要把金属 氧化物 放在干燥箱 干燥 ( 或用 铁 ( 瓦 ) 锅炒过 ) 。 过去笔者也多年深信 不疑地按此操作 ， 后来学校 的干燥箱坏 了， 笔者偶然用了一次不经过干燥 的 氧化铁与铝粉混合也成功完成了该实验。以后经 过多次实验 ， 发现铝热反应 中的金属氧化物事前 并不 需 要 特 殊 干 燥 ， 笔 者 直 接 取 试 剂 瓶 中 的 F e 2 O 3 、 Mn O 2 、 C u O分 别 与 铝 粉按 5 ： 2 、 4 8 ： 2 、 9 ： 2 混合 ， 都能顺利完成铝热实验。 若多个平行班都要做该实验 ， 实验员可把 金 属 氧化 物 与铝 粉 按 一定 比例 配 好 ，
5、 放 在 一个 密 闭的广 口瓶 中待用 ( 可 存放几 年不影 响使用 ) 。 这样 ， 可以节约任课老师的宝贵课堂时间。 最好不要用镁粉与 F e O 、 C u O混合加热 ( 镁热剂) ， 由于镁 比铝活泼， 点火 时往往发生意 想不到的爆炸 。笔者曾经做好身体防护后 冒险做 过 该类 型 的实 验 ， 均 发 生 了爆 炸 。 ( 2 ) 金 属氧 化物 与铝 粉按 什 么 比例 混合 较好 两者 的 比例可按 配 平 的化 学 反应方 程式 的反 应物质量 比混合 即可， 混合时一定要非常均匀 ( 实验时应尽量将混合物压紧 ) 。实验时若要 降 低反应 的剧烈程度 ， 可适当增加金
6、属氧化物的用 量 ， 反之 增加 铝粉 的用 量。例如 在做 铝热 实验 ( F e O 。 +A 1 ) 时， 人教版教参第 4 9页建议采用理 论 比 3 ： 1 ， 但为了使反应更明显 ， 人教版教材第 7 2 页采用 了5 ： 2 。若要 降低反应 的剧烈程度， 我们 也可以按 7 ： 2 来配制。工业上配制的比例可根据 所需要的温度来调节 。 ( 3 ) 做 铝 热 反 应 实验 ， 用 什 么容 器盛 装 反 应 物 好 现课本是用纸漏斗盛装反应物的。纸漏斗制 作时较为繁琐 ， 使用 时还必 须用水湿透 ( 又与要 求反应物必须干燥相矛盾 ) ， 且为一次性使用， 给 教师上课带来诸多不便 。该做法最大的缺点是反 应完成后生成 的铁在高温下落时被空气中的氧气 氧化 生成 F e O ( 可 把生 成 物投 入稀 盐 酸 中检验 ， 发现无气泡生成) 。经过摸索、 试做 ， 我们总结出 以下较为简单 、 实用 的反应容器( 见图 1 ) 。 自制的砖头或 自制的水泥模具。 找半截不是太坚硬 的砖头 ， 在 中部用 冲击钻 教学仪器与实验 第 2 9卷 2 0 1 3年 第 3期 3 5
