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　一、問題的提出

高中化學課本中關于鋁熱反應的演示實驗，紅熱現(xiàn)象因濾紙的遮擋、燃燒生成大量的煙、反應速率過快而使學生不易觀察清楚，并且鐵珠四濺，容易發(fā)生事故。

二、儀器和藥品

蒸發(fā)皿、鐵架臺(帶鐵圈)、小試管(10cm×10mm)、3-4cm長的鐵釘、氧化鐵、鋁粉、氯酸鉀(研細)、酒精棉球(或直沖式打火機)、砂子、燒杯、藥匙、坩堝鉗、鑷子、剪刀、火柴、砂紙、水、釘錘。

三、實驗裝置

四、實驗步驟

1.將盛滿砂子(用水潤濕)的蒸發(fā)皿架在鐵架臺的鐵圈上。

2.在小試管內(nèi)裝入1/2-1/3干燥的砂子。

3.用鑷子向砂中插入兩支去掉釘帽的鐵釘(如圖示)，將鐵釘約1/4部分留在砂外并用鑷子將其靠緊。

4.在砂子上面裝滿按照質(zhì)量比為7：2混合均勻的氧化鐵粉末和鋁粉，并墩實。

5.在裝滿藥品后的小試管上部放入少量氯酸鉀粉末(用藥匙將氯酸鉀與表面藥品略為混合)，并在小試管上部插入一根(約3cm)打亮的鎂條。將小試管豎直插入盛有砂的蒸發(fā)皿中。

6.用酒精棉球(或直沖式打火機)點燃鎂條。

7.反應完全后，用坩堝鉗夾住小試管的一端并將其敲斷(或趁熱在砂與紅熱界面處滴加少量水)，倒出砂子并取出已焊接在一起的兩支鐵釘。

五、注意事項

1.試管尺寸不易過大，防止熔融物燒漏。

2.氯酸鉀要適量，防止產(chǎn)生大量氣體引起噴射。

3.蒸發(fā)皿的直徑應大于10cm，也可用盤子、碗等其他物品代替。

4.由于各地的砂子品質(zhì)有所不同，建議實驗前先用鹽酸浸泡后晾干在使用，防止砂子中混有少量的石灰石在高溫下產(chǎn)生氣體引起鐵水濺出。

5.鋁熱反應劇烈，溫度可達2000℃以上，三氧化二鐵在1400℃以上可發(fā)生以下反應：

6Fe2O3→4Fe3O4+O2↑

為了防止反應過程中產(chǎn)生氧氣引起鐵水濺出，所以適當減少還原劑鋁粉的用量(由教材中的5：2改為7：2)，以減緩反應的劇烈程度。

六、本實驗的特點

由于試管透明，當反應開始后，學生容易觀察以下現(xiàn)象：(1)整個紅熱過程以及鐵水生成和自上而下的熔化流動;(2)紅熱的鐵水將部分埋在鋁熱劑中的鐵釘焊接在一起;實驗過程中無鐵珠迸濺。經(jīng)過多次試驗以及課堂演示，成功率和安全性都有保證。

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