铝热反应实验的再分析改进
2021-04-28陕西省西安市第一中学710082邢丽丽
中小学实验与装备 2021年2期
陕西省西安市第一中学(710082) 邢丽丽
1 问题的提出及分析
铝热反应是高中化学的一个重要演示实验,主要利用铝的强还原性来冶炼高熔点金属铁,是一个典型的理论应用于实际的实验,此实验对于学生认识化学是冶金工业的重要科学基础起着关键性作用。如果按照现行人教版化学必修2和苏教版化学必须1教材的操作步骤进行实验并不困难,但教学过程中发现关于此装置有诸多不足:最主要的是滤纸容易烧穿,造成药品溅落,且由于氯酸钾燃烧时温度不够高,一阵烟花过后,看似实验成功,但多数时候并未发现铁生成导致实验失败;此外还存在镁带不易点燃或者镁条燃烧发出耀眼的白光伤害学生眼睛的问题;铝热剂用量多,造成火星喷溅,产物不易盛接会损坏蒸发皿和桌面;整个装置缺少污物吸收,危害师生健康,且需用铁架台固定,携带不便等。
查阅大量文献资料得知,关于铝热反应的改进已有很多同行进行研究,主要采用诸如水泥漏斗、空心砖、小试管、六角螺母、Y型管、b型管等代替纸漏斗进行实验,以上改进均有可取之处,但是实际操作发现还存在许多问题,主要体现在以下几个方面。
(1)水泥漏斗或者空心砖不利于观察红热铁水自上而下的熔化流动过程,且水泥漏斗需要铁架台固定,空心砖制作麻烦、实用性不强。
(2)小试管所装沙子和铝热剂要连续,不利于铁水流动掉落,导致试管局部由于长时间温度过高炸裂,存在安全隐患,即使不炸裂也要敲碎才能观察到产物。……
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