铝热反应实验创新设计教案

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铝热反应的原理及应用教学设计

铝热反应的原理及应用教学设计

铝热反应的原理及应用教学设计1. 引言铝热反应是一种常见的化学反应,它具有独特的原理和广泛的应用。

本文将介绍铝热反应的原理,并设计了一套教学方案,帮助学生更好地理解和应用此反应。

2. 铝热反应的原理铝热反应是指铝与一些非金属或金属离子发生的强烈反应。

其原理主要涉及以下几个方面:•活性金属铝的性质:活性金属铝具有较高的还原性和活泼性,容易与其他元素发生反应。

•热效应:铝燃烧生成铝氧化物释放大量的热能,使反应进一步加剧。

•热力学原理:铝具有较负的标准电极电势,使其能够更强力地还原其他物质。

3. 铝热反应的应用铝热反应在实际应用中有多种用途。

以下是一些常见的应用领域:3.1 铝热焊接铝热焊接是一种常用的金属焊接方法。

利用铝的高还原性和活泼性,可以使铝与其他金属迅速反应,并形成牢固的焊接接头。

3.2 燃烧剂铝热反应具有高热效应,可以作为燃烧剂应用于火箭推进剂、焊接火焰、高温爆炸等领域。

3.3 金属还原铝热反应在冶金领域有着广泛的应用。

通过铝与金属离子的反应,可以实现金属的还原提纯。

3.4 化学实验铝热反应是化学实验中经常使用的一种反应。

它可以用于实现多种实验需求,如气体生成实验、溶液反应实验等。

4. 铝热反应的教学设计为了帮助学生更好地理解和应用铝热反应,设计了以下教学方案:4.1 知识导入教师可以通过实验演示、实际案例等方式引发学生的兴趣,介绍铝热反应的实际应用,让学生认识到铝热反应的重要性和广泛性。

4.2 理论知识讲解教师可以结合课件、图表等方式,详细介绍铝热反应的原理和相关知识,包括铝的性质、燃烧反应原理、热力学原理等。

4.3 实验演示教师可以进行铝热反应的实验演示,展示铝与其他物质发生强烈反应的过程。

同时,引导学生观察、记录实验现象,并分析反应原理。

4.4 课堂练习教师设计一些与铝热反应相关的课堂练习题目,让学生通过解答问题来加深对铝热反应原理的理解和应用。

4.5 实践应用教师组织学生进行一些小组或个人项目,要求他们运用所学的铝热反应原理设计和开展实际应用。

初中铝热反应教案

初中铝热反应教案

初中铝热反应教案教学目标:1. 了解铝热反应的定义和原理;2. 掌握铝热反应的化学方程式和反应条件;3. 能够运用铝热反应的知识解释一些实际问题。

教学重点:1. 铝热反应的化学方程式和反应条件;2. 铝热反应的应用。

教学难点:1. 铝热反应的原理和实际应用。

教学准备:1. 课件和教学素材;2. 实验室用具和材料。

教学过程:一、导入(5分钟)1. 通过展示一些实际问题,如金属焊接、矿石冶炼等,引发学生对铝热反应的兴趣;2. 提问学生是否了解铝热反应,引导学生思考和讨论。

二、新课导入(10分钟)1. 介绍铝热反应的定义和原理;2. 展示铝热反应的化学方程式;3. 讲解铝热反应的反应条件。

三、实验演示(15分钟)1. 准备铝热反应的实验材料和用具;2. 进行铝热反应的实验演示;3. 引导学生观察实验现象,并解释实验结果。

四、课堂练习(10分钟)1. 给出一些实际问题,让学生运用铝热反应的知识进行解答;2. 学生分组讨论和解答问题。

五、总结和拓展(10分钟)1. 对铝热反应的知识进行总结;2. 引导学生思考铝热反应在实际应用中的重要性;3. 提出一些拓展问题,引导学生进一步学习和研究。

教学反思:本节课通过展示一些实际问题,引发学生对铝热反应的兴趣,然后引导学生了解铝热反应的定义、原理和反应条件。

通过实验演示,让学生直观地观察铝热反应的现象,并能够解释实验结果。

课堂练习环节,让学生运用所学知识解决实际问题,加深对铝热反应的理解。

最后,通过总结和拓展,使学生对铝热反应的知识有更全面的认识,并激发学生进一步学习和研究的兴趣。

在教学过程中,要注意引导学生积极参与课堂讨论和实验操作,培养学生的观察能力和思维能力。

同时,也要关注学生的学习情况,及时进行反馈和指导。

铝热反应演示实验的创新设计

铝热反应演示实验的创新设计

铝热反应演示实验的创新设计作者:尚广斗葛燕来源:《中小学实验与装备》 2015年第1期河北省饶阳县饶阳中学(053900)尚广斗葛燕笔者针对中学化学课本上铝热反应演示实验方法的不足,结合教学的实际情况,利用粘土、硝酸钾、木炭粉等材料对该实验的装置和引燃方法进行了有效的改进,新的实验方法具备许多优点。

1问题的提出铝热反应是人教版化学(必修2)第4章第1节“金属矿物的开发利用”中的一个重要的演示实验。

教材实验方法存在以下不足之处:①做此实验前,需先用砂纸除去镁条表面的氧化物,耗时费力;②避免镁条燃烧时发出的强光对人眼的伤害;③镁条燃烧放出的热量不足可能导致反应无法正常进行,即使反应完成也可能会使人误以为铁是镁置换出来的;④纸质漏斗内铝热反应生成的红热熔融物常因烧穿纸漏斗的半腰部位而漏出,落在下面盛沙的蒸发皿边沿,因无沙隔热进而导致蒸发皿骤热炸裂破碎。

鉴此,有必要对铝热反应的演示实验做如下改进。

首先是改进实验仪器,将纸质漏斗换成蛋壳粘土漏斗,将蒸发皿换成粘土托盘。

其次是替换引发剂,改用无硫黑火药燃烧放出的热量产生的高温引发铝热反应。

2实验用品实验仪器:三脚架、钥匙、滤纸、粘土漏斗、粘土托盘、磁铁等。

实验药品:铝粉、氧化铁粉末、硝酸钾、木炭粉、手纸、火柴、铝制易拉罐、剪刀等。

3实验准备3.1粘土漏斗和粘土托盘的制作(1)取土。

烧制漏斗用的是粘土。

粘土柔和而有粘性,适合烧制器皿。

(2)挖掘出来的粘土,经过手工粉碎、过筛,选取细密的纯土待用。

(3)纯土加水滋润,反复调和,使其变成稠泥。

(4)先用水润湿普通漏斗的表面,然后在其表面贴上一层纸,之后把稠泥均匀地涂抹在普通漏斗上(厚度约为1 cm),等到普通漏斗表面上的稠泥晾干一段时间后,将其与普通漏斗分离开来,即可制得粘土漏斗。

(5)将稠泥制成的漏斗置于背阳处阴干。

(6)待粘土漏斗完全干后,用秸秆等燃料烧制成红色砖质成品即可。

3.2铝制托盘的制作用剪刀在铝制易拉罐的中下部沿水平方向剪开,得到的下半部分就是一个铝制的托盘。

铝热反应教资面试试讲教案

铝热反应教资面试试讲教案

铝热反应教资面试试讲教案
一、教学目标
1. 学生能够理解铝热反应的基本原理。

2. 学生能够掌握铝热反应的化学方程式。

3. 学生能够了解铝热反应在工业中的应用。

二、教学重点
1. 铝热反应的原理。

2. 铝热反应的化学方程式。

三、教学难点
1. 铝热反应的放热机制。

四、教学准备
1. 铝热反应实验视频。

2. 铝热反应的化学方程式板书。

五、教学过程
1. 导入新课
- 通过展示铝热反应的视频,激发学生的兴趣,并引出铝热反应的概念。

2. 新课讲解
- 讲解铝热反应的定义:铝与金属氧化物在高温下发生的氧化还原反应。

- 介绍铝热反应的基本原理:铝作为还原剂,将金属氧化物中的金属还原出来,同时释放大量的热能。

3. 化学方程式
- 板书铝热反应的典型化学方程式,例如铁的铝热反应:2Al +
Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe。

4. 实验演示
- 展示铝热反应的实验视频,让学生观察反应过程中的现象。

5. 工业应用
- 讨论铝热反应在焊接和制备某些金属中的应用,强调其在工业中
的重要性。

6. 课堂小结
- 总结铝热反应的原理、化学方程式以及工业应用。

7. 布置作业
- 要求学生完成一份关于铝热反应原理和应用的报告。

六、教学反思
- 反思教学过程中学生的反应,评估教学方法的有效性,并考虑如何
改进。

通过上述教案,学生不仅能够理解铝热反应的基本原理和化学方程式,还能够了解其在工业中的应用,为进一步的学习和研究打下坚实的基础。

拓展课题2-1铝热反应-苏教版选修实验化学教案

拓展课题2-1铝热反应-苏教版选修实验化学教案

实验化学教案:铝热反应-苏教版选修1. 实验目的通过铝热反应,探究铝在空气中的化学性质,提高学生实验操作能力和实验数据处理能力。

2. 实验原理铝热反应是指铝与氧化物反应,释放出大量热量,在实验室中,主要有铝与氧气、二氧化碳及其他氧化物反应等。

铝热反应是一种放热反应,其化学反应方程式如下:2Al + 3O2 → 2Al2O3(ΔH=-1669kJ/mol)铝与氧气反应,得到氧化铝,放出大量的热能。

该反应所释放的热量非常大,可以引燃氢气和其他易燃材料,需要注意安全。

3. 实验步骤3.1 实验器材和试剂•实验器材:燃烧瓶、烧杯、钳子等。

•试剂:铝粉、二氧化硅、硝酸钠、盐酸等。

3.2 实验操作1.将燃烧瓶加入适量的二氧化硅,然后加入少量的硝酸钠。

注意,不要加入过多的硝酸钠,否则会影响铝热反应的进行。

2.将燃烧瓶与烧杯相连,且烧杯中要加入足够的冰水,以防熔瓶的玻璃破裂。

3.将铝粉加入燃烧瓶中,并加入稀盐酸。

注意,加入稀盐酸可以防止铝与氧气重新结合,并加速铝热反应。

4.迅速盖上燃烧瓶的盖子,并用钳子将燃烧瓶置于烧杯内,以充分利用烧杯的冰水冷却作用。

5.用点火器点燃燃烧瓶内的铝粉,观察铝热反应的过程。

6.实验结束后,将燃烧瓶取出,冷却至室温,并观察反应产物。

4. 实验注意事项1.实验操作时需戴上实验手套和护目镜。

2.实验操作时要保持燃烧瓶的清洁和干燥,以免影响实验结果。

3.操作铝粉时要小心,避免引起火灾。

4.实验过程中应随时观察实验器材的状态,避免实验仪器损坏或发生意外事故。

5. 实验结果和分析实验会产生大量的氧化铝,可以用过滤纸过滤,将氧化铝转移到燃烧瓶内,然后测量燃烧瓶内的质量差。

根据实验数据,我们可以计算出实验反应的效率,并对铝热反应的性质、条件等进行探讨。

6. 实验扩展1.将铝热反应的温度、压力等参数进行测定,探究不同参数下铝热反应的规律。

2.进行铝热反应与其他物质反应的实验,探究不同物质组合下的反应特性。

铝的反应教案

铝的反应教案

铝的反应教案教案标题:铝的反应教案教案目标:1. 使学生了解铝的特性和性质。

2. 培养学生观察、实验设计和数据分析的能力。

3. 引导学生探索铝与不同物质的反应,从而理解铝的化学性质。

教学资源:1. 铝片或铝箔2. 盐酸(稀释)3. 氢氧化钠溶液4. 硫酸铜溶液5. 氧气气球6. 火焰7. 实验器材:试管、烧杯、酒精灯等教学步骤:引入:1. 向学生介绍铝的基本特性,如轻、耐腐蚀等。

2. 引导学生思考铝可能与哪些物质发生反应,并激发学生的兴趣。

实验1:铝与盐酸的反应1. 将一块小铝片放入试管中。

2. 缓慢加入稀释盐酸,观察并记录反应过程中的变化。

3. 引导学生思考反应产物,并帮助他们解释观察到的现象。

实验2:铝与氢氧化钠的反应1. 将一小块铝片放入烧杯中。

2. 缓慢加入氢氧化钠溶液,观察并记录反应过程中的变化。

3. 引导学生思考反应产物,并帮助他们解释观察到的现象。

实验3:铝与硫酸铜的反应1. 将一小块铝片放入试管中。

2. 缓慢加入硫酸铜溶液,观察并记录反应过程中的变化。

3. 引导学生思考反应产物,并帮助他们解释观察到的现象。

实验4:铝的燃烧反应1. 将一小块铝片放在火焰上加热,观察并记录反应过程中的变化。

2. 引导学生思考反应产物,并帮助他们解释观察到的现象。

总结:1. 与学生一起总结铝与不同物质的反应结果和现象。

2. 引导学生思考铝的化学性质,并与其特性进行关联。

拓展活动:1. 鼓励学生设计更多的实验,探索铝与其他物质的反应。

2. 引导学生展开讨论,探究铝在日常生活中的应用和相关环境问题。

评估:1. 观察学生在实验中的参与程度和实验记录的准确性。

2. 提问学生有关铝的性质和反应的问题,评估他们对所学知识的理解程度。

教案扩展:1. 在教学过程中,可以引入相关视频或图片,加深学生对铝反应的理解。

2. 鼓励学生进行小组讨论和合作实验,促进学生之间的互动和合作能力的发展。

注:以上教案仅供参考,实际教学中可根据学生年级和学科要求进行适当调整和修改。

初中铝热反应教案

初中铝热反应教案

教案:铝热反应课程目标:1. 了解铝热反应的原理和特点;2. 学会铝热反应的实验操作;3. 能够运用铝热反应解释一些实际问题。

教学重点:1. 铝热反应的原理和特点;2. 铝热反应的实验操作。

教学难点:1. 铝热反应的原理的理解;2. 铝热反应实验的安全操作。

教学准备:1. 实验室用具:铝片、氧化铁、镁条、坩埚、酒精灯、镊子、滴管等;2. 课件和教学素材。

教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾金属的化学性质,让学生思考金属之间的置换反应;2. 提问:你们知道铝和氧化铁之间会发生什么反应吗?二、探究铝热反应原理(15分钟)1. 介绍铝热反应的原理,即铝在高温下能够将氧化铁中的铁元素置换出来,同时放出大量的热;2. 展示铝热反应的实验现象,让学生观察铝片与氧化铁反应时的变化;3. 引导学生分析铝热反应的特点,如放热、置换反应等。

三、实验操作(15分钟)1. 讲解铝热反应的实验操作步骤,让学生明白如何进行实验;2. 分组进行实验,指导学生安全操作,注意酒精灯的使用和坩埚的加热;3. 观察实验现象,让学生记录实验结果。

四、解释实际问题(10分钟)1. 引导学生运用铝热反应解释一些实际问题,如金属焊接、铝热剂的应用等;2. 让学生思考铝热反应在工业生产中的应用和意义。

五、总结和反思(5分钟)1. 让学生总结铝热反应的原理和特点;2. 引导学生反思实验操作中的注意事项和实验结果的准确性。

教学延伸:1. 让学生调查生活中应用铝热反应的实例,了解铝热反应在实际生产中的应用;2. 布置课后作业,让学生撰写实验报告,总结铝热反应的原理和实验操作。

教学反思:本节课通过引导学生回顾金属的化学性质,引入铝热反应的主题。

通过展示实验现象,让学生直观地了解铝热反应的原理和特点。

在实验操作环节,注重学生的安全意识和实验操作的准确性。

通过解释实际问题,让学生体会铝热反应在生产生活中的应用和意义。

总体来说,本节课达到了预期的教学目标,但仍有部分学生对铝热反应的原理理解不够深入,需要在今后的教学中加强引导和讲解。

铝和铝热反应教学设计

铝和铝热反应教学设计

铝和铝热反应教学设计引言:铝是一种常见的金属元素,在我们日常生活中广泛应用于各种领域。

了解铝和铝热反应的基本原理,可以帮助学生理解金属的性质和反应特点。

本文将介绍一种针对中学生的铝和铝热反应教学设计,旨在帮助学生深入了解铝和铝热反应的本质。

一、教学目标:1. 理解铝的基本性质和应用领域;2. 掌握铝与热反应的基本原理;3. 观察并描述铝和铝热反应发生时的现象;4. 进行简单的实验操作,观察和记录实验结果;5. 分析实验现象,总结反应规律。

二、教学准备:1. 教师准备:铝片、实验室温度计、实验器材(火柴盒等)、实验操作指导书、教学展示板;2. 学生准备:课本、笔记本、铅笔、实验报告本。

三、教学过程:1. 导入(10分钟)通过提问与学生互动,引发学生对铝和铝热反应的兴趣。

例如,教师可以问学生,关于铝和铝热反应,你们有什么了解?或者列举一些铝的应用场景。

2. 知识讲解(15分钟)a. 铝的性质和应用领域:通过讲解铝的主要性质和应用领域,让学生了解铝的特点和重要性。

b. 铝和铝热反应的基本原理:讲解铝与热反应的基本原理,说明热可以激发铝粉与氧气快速反应的过程。

3. 实验操作(30分钟)a. 实验目的:观察和描述铝和铝热反应发生时的现象。

b. 实验步骤:(1) 将铝片剪成小块并放入火柴盒中。

(2) 点燃火柴,将火燃烧后的火柴丢入火柴盒中。

(3) 观察火柴盒内的现象并记录实验结果。

c. 实验指导:教师提供实验操作指导,确保学生能够正确进行实验操作并记录实验现象。

4. 实验结果分析(25分钟)a. 学生小组互相交流实验结果,归纳实验中观察到的现象。

b. 整理实验数据,绘制实验结果的图表或流程图。

c. 学生小组进行讨论,总结铝和铝热反应的规律,并回答相关问题。

5. 知识拓展(15分钟)引导学生思考铝和铝热反应实际应用的案例,例如铝锅的物理特性和加热的原理。

6. 总结与反思(10分钟)通过与学生互动、提问引导的方式,让学生总结本节课的重点内容和教学收获。

铝热反应演示实验的创新设计

铝热反应演示实验的创新设计

铝热反应演示实验的创新设计简介铝热反应是一种常见的化学反应,它在教学中有着广泛的应用,由于其反应过程具有直观性和实验性,因此被广泛地用于化学教学。

然而,传统的铝热反应实验存在一些问题,例如铝箔容易氧化,在实验过程中容易出现漏气的现象,反应速度慢等。

因此,需要进行创新设计,以提高实验的精度和可靠性。

本文将介绍一种新型铝热反应演示实验的设计方案。

设计方案新型铝热反应演示实验的设计方案主要包括以下几个方面:实验材料铝、铜氧化物红晕石、实验仪器(试管、亚硫酸氢钠、燃气灶等)。

实验步骤1.预备准备:取一支长10厘米、直径1厘米的玻璃试管,内侧抹油或喷涂化学试剂分析纯二氧化硅纯化剂;2.准备铝条:用砂纸将铝箔磨成条状,直径在0.2-0.5mm之间,约10cm长;3.红晕石预处理:红晕石研磨为细粉末,称取所需量,并将细粉末倒入一个长颈漏斗,在漏斗的下方贴一张小滤纸;4.实验操作:取一定量的铝条,放入试管中,加入少量亚硫酸氢钠,加入适量的红晕石粉末,加入适量的水;5.实验观察:将试管放置在燃气灶的火上,进行铝热反应,观察反应过程中实验装置的流动和红晕石的变化情况;6.实验记录:记录反应前后铝条的质量变化、铝条消失所需时间等实验数据。

实验要点在实验过程中,需要注意以下几个要点:1.实验环境应保持干燥,以免铝箔被氧化;2.铝条应磨成较细的条状,以提高反应速度;3.燃气灶的火力要适当,以控制反应速度;4.实验装置应加水,以保持实验过程的稳定性;5.实验后需及时清洗实验装置,避免化学品残留。

实验效果通过实验,可以观察到铝条在热力作用下与红晕石反应生成Al2O3和Cu元素,观察实验过程中颜色和烟雾变化等现象,加深学生对化学反应的理解。

实验中,铝条的质量变化和反应时间等参数可以作为实验数据,用于学生的实验数据处理和分析。

结论本文介绍了一种新型铝热反应演示实验的设计方案,该方案在传统的实验基础上进行了改进,以提高实验的准确性和可靠性。

铝热反应实验创新 (1)

铝热反应实验创新 (1)

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3.用燃若的链条引燃锚热刺,待反庸完艟后。刚燕馏水冷却熔融物,然后将铁丝驳¨j 井观察。 I政进的意义】 l}{{拟制热J亘J*蚪接俐轨.突Hl丁谶反麻的川近,土}}愠丁实验帕趣眯性: 2熔融物溅射叫小,提高丁譬验的安争性: 3药乩川_!i}人大城小,体现丁节约和王f住的愚慰:

自制横JL嫩材疗能.制作简单.便J:}II!广。
空气中燃烧、焰色反应、铝热反应、氯化铁水解反应等现象更明显且成功率蒜该多功能
燃烧匙可代替坩埚(如氯化铁水解反应),也可代替石棉网(如钠在空气中燃烧)。
152铝热反应实验创新
李玉玺 (沧州市第一中学 【实验日的】 利用自制泥模完成钭{热反应实验,将两根铁丝焊接在一起,模拟铝热反应的重要应用 河北沧州061000)
——焊接铡轨。
【实验仪器及试剂】 仪器:自制泥模(如图甲)、酒精灯、药匙、镊f、坩埚钳、火柴、滤纸、洗瓶。 试剂:铁丝、镁条、氧化铁粉、钒粉、氯酸钾粉末(研细)、蒸馏水。 【实验装置图】
/,、
\二制作方法:取黏‘kiJt]适量水揉成胶泥,制成约30mm×30ramX 50mm的泥块,用 l号橡胶摩在泥块上表面中心压出一个深约15mm的|IJI槽。 【实验操作】 1.把两根铁丝压在凹槽内并相互接触,铁丝距心J槽底部约5mm(如图乙)。 2.在掣”营l{】填满铝热刺(舒;粉和氧化铁粉混合物),加入少量氯酸钾粉末。
于更换,避免了仪器的洗涤和损耗就地取材,节约了实验开支。利用粉笔具有强吸附性和 稳定性的特点,避免了燃烧匙参与反应对实验的干扰粉笔头可根据实验需要刻上凹槽或刮 平或抠一小坑等以便于反应物的盛放反应物裸露在粉笔头上更便于对现象的观察反应物 用量少节约环保且现象更加明显夹持粉笔的燃烧匙可按实验需要改变夹持角度使实验操 作更加方便,它既具有传统燃烧匙的功能又可将某些在石棉网、蒸发皿、坩埚进行的实验 改进完成。在实际实验教学中起到了很好的作用。 二、用途:本教具可完成课本的燃烧实验或加热实验如铝铁、硫、磷、钠在氧气或氯气或

拓展课题2-1 铝热反应

拓展课题2-1 铝热反应

过程 与方

学会运用观察,实验的方法获取信息,通过 实验探究培养学生观察、分析、透过现象看 本质的思维能力。
情感态 度与价
值观
培养学生废物利用及绿色环保理念, 从实验中培养学生化学学科的核心素 养。
实验创新点
通过铝热反应的改进,使操作简便安全, 现象更加明显,铝热反应的应用一目了然。
改 进 前
改 进 后
教学过程
2
取一铁盒或其盖子,在其内部铺一层细沙,将铁片置于铁 盒上方,螺母放于铁片上,将混匀的铝热剂盛于螺母中,在
其上方加入少量氯酸钾(在桌面上铺一快湿抹布)
教学过程
3
取一小段镁条,用砂纸打磨光亮,将其中一头用剪刀剪成 细丝,另一端插入螺母的药品中
教学过程
4
点燃镁条,引发铝热反应
教学过程
5
引导学生观察实验现象
大大减小了药 品的用量,使 实验的全过程 便于操作和观 察,场面材
仪器 试剂
废铁盒(长宽10厘米左右)、螺母(内径约2 厘米)、托盘天平、钥匙、坩埚钳、砂纸、火 柴、湿抹布一张
氧化铁粉末、铝粉、镁条、氯酸钾、细沙,铁 片(约1厘米宽10厘米长)
教学过程
1
用托盘天平称取2.5g氧化铁和1g铝粉,混匀
实验创新点
生活化
用生活中随手 可得的物品代 替原有的实验 仪器,既增加 的实验趣味, 又能培养学生 废物再利用的
的观念。
简约化
安全化
可视化
该装置省去铁 架台,小巧质 轻,便于携带; 螺母代替滤纸 漏斗,可重复 利用,且节约 了药品用量, 节约了资源。
用废铁盖盛细 沙,不易破裂; 且药品使用量 小,更为安全
“铝热反应”创新实验设计

案例37 铝热反应实验的创新设计

案例37  铝热反应实验的创新设计
3冷却至室温,用坩埚钳取走六角螺帽并观察铁板,发现熔球与铁板焊接在一起;再用小铁锤敲下熔球,用磁铁吸引,熔球被磁铁吸引,证明有铁生成。
创新
设计
后的
优点
1.原料易得,源于生活。利用生活中的物品进行实验,使学生学以智用,体会化学在生产生活中的应用。
2.培养学生热爱生活,善于观察生活,培养创新能力。
3.操作简便,现象明显。
实验
装置
实验
步骤
及现象
1.把六角螺帽放在一块方形铁板上(如图中a所示)。如附图中b所示,将氧化铁粉末和铝粉按质量比3:1混合均匀后装入六角螺帽的孔内;再在铝热剂上方覆盖少量氯酸钾粉末,用药匙将氯酸钾与铝热剂略微混合;在最上面插入一小段檀香线香。
2用打火机点燃檀香线香,用点燃的线香去引发反应。螺帽孔内先是突然冒出白烟,然后喷出红色火焰反应剧烈。
案例37 铝热反应实验的创新设计
实验名称
铝热反应实验的创新设计
实验目的
利用生活,增强热爱生活,善于观察生活的情感。
实验原理
2Al + Fe2O3高温2Fe + Al2O3
实验仪器
及药品
六角螺帽(内直径2cm左右)、铁板一块(5cmx5cm)、药匙、坩埚钳、小铁锤、磁铁、打火机。氧化铁粉末、铝粉、氯酸钾(研细)、檀香线香一根(可用佛香替代)。

铝热反应实验的创新设计

铝热反应实验的创新设计

铝热反应实验的创新设计
《铝热反应实验的创新设计》
近年来,热反应一直是科学家们研究材料性质的重要课题。

特别是当我们在研究金属的物理和化学性质时,热反应实验就显得尤为重要。

此次,我们着手研究铝热反应实验的创新设计。

首先,铝热反应实验需要采用一种合适的容器来完成,我们可以选择金属容器,这样可以使得铝能够快速使用,并能够密封容器以防止气体,重金属离子或氧化物进入容器,从而影响实验结果。

其次,为了使铝在反应中快速溶解,我们可以使用高温来增加溶解速率,同时也可以采用不同的腐蚀剂来加速反应,比如氢氟酸、盐酸等等,有了这些措施,反应的速率就会大大提高。

最后,我们可以通过改变反应体系中的离子浓度、pH值以及温度来改变热反应的状态,从而获得最优反应结果。

综上,铝热反应实验的创新设计主要包括:采用合适的容器来完成实验;增加铝的溶解速率;采用不同的腐蚀剂来加速反应;改变反应体系中的离子浓度、pH值以及温度。

通过改进实验的设计,我们可以获得更准确、更可靠的热反应结果,为人类在科学研究和环境污染控制方面带来更科学的方案。

铝热反应实验创新设计教案

铝热反应实验创新设计教案

铝热反应实验改进宁乡四中:王春强一、问题的提出铝热反应是人教版普通高中课程标准化学2(必修)第四章第一节“金属矿物的开发利用”中的一个重要演示实验,在教学过程中我发现它有二个值得改进的地方:1、此实验的引发方式:镁条点燃较难,且镁条燃烧时发出的光对人眼有伤害。

2、镁条燃烧引发反应,有学生可能会认为是镁置换出了铁而不是铝置换出铁。

3纸质漏斗内的混合物在较高温度下发生剧烈反应,生成的红热熔融物,常会不定向的从四层漏斗的半腰部位烧穿而出,落在下面盛少的蒸发皿边沿,导致蒸发皿边沿因无沙隔热而骤热炸裂破碎。

针对以上实验不足,铝热反应的演示实验可做如下改进,首先是引火方式:在铝铁的混合物表面放0.5克铝粉,然后覆盖氯酸钾的和硫粉的混合物,用火柴点燃。

其次是改进实验仪器,将蒸发皿改成铝制蒸发皿,将纸质漏斗换成水泥漏斗二、实验装置的改进1、铝制蒸发皿的制作:取一个易拉罐,去掉上口,用剪刀将铝制易拉罐剪成一个蒸发皿形状的容器。

2、水泥漏斗的制作:将一个石棉网去除石棉后将余下的铁丝网制成一个金属漏斗形壮,再在金属外部用均匀贴上一层纸,用透明胶粘住,用水泥和氧化镁粉未配制的水泥浆均匀的涂抹在铁丝网内壁,厚度1厘米左右,等水泥浆干透一段时间,去掉表面的透明胶和纸,水泥漏斗即制作完成。

三、仪器和药品铝制蒸发皿、铁架台(带铁圈)、水泥漏斗、氧化铁、铝粉、氯酸钾(研细)、砂子、烧杯、药匙、坩埚钳、火柴、硫磺、。

四、实验原理和装置五、操作要点:1、用拇指大小铝片放在水泥漏斗的洞口上,将洞口堵住2、将已炒干的5g氧化铁和2g铝粉混合均匀,转移至水泥漏斗中,然后将混合物均匀的铺在氧化铁和铝粉混合物的表面。

3、实验完毕,用磁铁检验铝制蒸发皿中的沙子表面的产物,看有无铁产生。

六、实验现象:反应剧烈,有飞溅的火花和熔融物掉落,磁铁能吸引掉在铝制蒸发皿中的物质,证明有铁生成七、改进优点:除了能克服文中指出的不足,自制的铝制蒸发皿和水泥漏斗可连续在多个班级演示铝热反应实验。

铝热反应实验教案

铝热反应实验教案

铝热反应实验教案第一篇:铝热反应实验教案铝热反应实验教案教学目标知识与技能:1、通过实验演示,了解铝的颜色状态等物理性质。

2、通过自己动手做试验,懂得铝能还原氧化铁的化学性质3、进一步理解氧化还原反应过程与方法1、通过观看教师演示铝热反应,培养学生的观察能力。

2、通过学生自己动手做试验,提高学生的实验操作和语言描述能力。

3、通过铝热反应实验,培养学生用实验法验证物质的性质。

情感态度与价值观1、了解铝热反应在生产生活中的应用2、通过化学实验方法培养学生严谨求实的态度。

重点:铝的化学性质难点:铝与氧化铁的反应教学方法:实验法、演示法教学过程问题情境教师在实验室里演示如下实验①将两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,在底部剪一个小孔,用水润湿,在跟另一个纸漏斗套在一起,使四周都有四层;②将漏斗架在铁架台上,漏斗下面铺上一层沙土③用药匙取一勺铝粉,四勺铝粉均匀混合,倒入纸漏斗,再在粉末表面均匀撒上少量氯酸钾。

④用酒精点燃打磨好的镁条,迅速将燃着的镁条插入混合粉末中,观察现象。

现象:镁条剧烈燃烧,固体混合物发生微小爆炸同时底部漏斗被烧穿,有熔融物掉落。

上述实验中掉落的熔融物是什么?学生活动作出假设1.熔融物可能是铁;2.熔融物可能是铝;.......实验探究用吸铁石靠近已经凝固的熔融物,发现该凝固的熔融物吸附在吸铁石上。

获得结论学生讨论、交流的基础上获得实验结论1、该反应产生的熔融物是铁。

2、反应中镁条燃烧产生大量的热量,触发了铝与氧化铁的反应,并且该反应放出大量的热量,是生成的铁单质熔融。

教师总结该熔融物的确是铝与氧化铁反应生成的铁,而且在实际生活中,该反应被用于铁轨与铁轨之间焊接。

板书设计铝热反应1、实验目的:熟悉铝热反应的操作过程、反应现象,了解铝热反应在生活中的应用2、实验原理:高温2Al + Fe2O3 =2Fe + Al2O33、实验仪器和药品:铝粉、氧化铁、镁条、氯酸钾、滤纸、铁架台、酒精灯、沙土实验过程:①将两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,在底部剪一个小孔,用水润湿,在跟另一个纸漏斗套在一起;②将漏斗架在铁架台上,漏斗下面铺上一层沙土③用药匙取一勺铝粉,四勺铝粉均匀混合,倒入纸漏斗,再在粉末表面均匀撒上少量氯酸钾。

铝热反应高中化学教案

铝热反应高中化学教案

铝热反应高中化学教案
目标:学生能够理解铝热反应的原理和应用,并能够解决相关问题。

教学步骤:
1.引入:通过展示铝热反应的实验现象,引起学生的兴趣,并提出问题:“为什么铝和氧气会发生反应?”
2.讲解铝热反应的原理:铝的化学性质和氧气与铝的反应机理。

3.实验演示:进行铝热反应的实验示范,并解释反应过程。

4.讨论应用:探讨铝热反应在工业生产中的应用,并举例说明。

5.小组讨论:分成小组讨论铝热反应的优缺点,以及可能的改进方法。

6.练习题:让学生解答一些与铝热反应相关的问题,巩固知识。

7.总结:总结铝热反应的原理和应用,强调学生的学习收获。

8.作业:布置作业,让学生进一步了解铝热反应的相关知识。

教学评估:通过学生对实验现象的观察、对理论知识的掌握以及对问题的解答,评估学生对铝热反应的理解和应用能力。

《铝热反应实验改进》说课稿(省级化学实验说课大赛获奖案例)

《铝热反应实验改进》说课稿(省级化学实验说课大赛获奖案例)

《铝热反应实验改进》说课稿一、教学分析(一)教材分析1、说课题本节说课的内容选自高中化学必修2第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》的第一课时“较活拨、高熔点金属的冶炼方法----铝热法”。

2、说教材铝热反应是高中化学重要的一个演示实验。

本课时是以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托,通过铝热反应冶炼金属铁的实验,探究金属的冶炼原理,帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识、合理开发意识。

(二)学情分析1.实验基础:已基本学完化学必修教材,已有了较全面的化学基础知识和基本技能。

2.知识基础:已有的氧化还原反应和元素周期律的相关知识是铝热法学习的理论基础。

3.情绪准备:对实验有很高的热情,通过实验调动学生的思考探索能力。

(三)教学目标【知识与技能】掌握铝热法原理及利用铝的还原性获得高熔点的金属铁。

【过程与方法】通过铝热反应炼铁的基本操作,提高学生的动手操作及思维的严密性。

【情感态度与价值观】通过化学知识与生产实践的联系,激发学生对化学学科的兴趣爱好。

(四)教学重难点重点:铝热反应的原理和操作要点。

难点:学生在掌握铝热反应原理基础上,进一步理解适用于不同金属的冶炼方法。

二、实验器材与药品1.铝粉、氧化铁、镁条、氯酸钾。

2.天平、研钵、报废试管(两种破损试管)、铁架台(带夹子)、坩埚钳、砂纸、铁钉、火柴、药匙、剪刀、一次性饭盒、沙子、烧杯。

三、实验改进创新要点1.利用报废试管(一种为上底部断裂,另一种为上口破裂)做反应容器,设计两种不同装置,既能很好的观察到红热的铁水流动,还能废物利用。

2.把镁条一端剪成细丝状,便于引燃,用蜡烛替代小木棍引燃镁带,火苗更稳定。

3.蒸发皿开口面积太小,改用圆形饭盒做承接装置。

4.在铝热剂下方平行放置两枚铁钉,模拟焊接铁轨的设计。

四、实验设计思路(一)实验的不足:1.教材实验是用滤纸漏斗盛装反应物。

滤纸漏斗制作时必须用水湿透这与课本要求反应物必须干燥相矛盾,加水过多时可能会使铝热剂变潮湿而实验失败。

2019高一化学实验16 铝热反应学案

2019高一化学实验16 铝热反应学案

2019高一化学实验16 铝热反应学案一、实验目的通过铝热反应,探究金属氧化物和金属之间的还原性和反应性,了解铝作为还原剂在化学反应中的应用。

二、实验原理铝热反应是指铝和金属氧化物在高温下反应产生金属和氧化铝的过程。

铝在高温下能够还原许多金属氧化物,如铁、铜、锌、锰等,同时发生氧化生成氧化铝,反应方程式如下所示:nAl(s) + mMO(s) → Al_n O_m (s) + mM(s)其中,n、m分别为反应物中铝和氧化物的化学计量数。

铝热反应在冶金、建筑和化工等领域中有着广泛的应用。

三、实验操作及步骤1. 实验器材:铁钳、碳棒、陶瓷钳、石棉网、烧杯、分析天平等。

2. 实验物品:铝粉、氧化铜粉、碱式碳酸钠。

3. 实验步骤:(1) 将铝粉称取0.5g,并与氧化铜粉按化学计量比适量混合。

(2) 将混合物放入试管中,在装有石棉网的试管架上方固定,并用烧杯覆盖。

(3) 预热烧杯至较高温度,直到等温。

(4) 用碳棒将试管底部堵塞。

(5) 用陶瓷钳夹住试管顶部,将试管翻转,将铝粉在试管底部倒入热化学反应中。

(6) 观察反应过程,记录生成的金属颜色和其他观察结果。

(7) 实验结束后,将反应物中生成的氧化铝过滤后称重计算化学反应过程和反应产物的理论产量和实际产量之间的差异。

四、实验注意事项1. 实验过程中,一定要保持试管内的氧化铜粉与铝粉混合均匀。

2. 实验中需要用到热温度较高的锅炉、烧杯等器材,要注意操作安全。

3. 在进行铝热反应时,需要注意,试管的倾斜角度和力度不宜过大。

五、实验结果与分析本实验中,铝粉与氧化铜粉按化学计量比适量混合,发生铝热反应后,生成的反应产物为金属铜和氧化铝,反应方程式如下所示:根据该化学反应的完全反应方程式,在化学计量下应该生成0.44g铝的反应产物,根据实验结果,最终生成0.38g反应产物,产率为86%。

实验结果表明,本实验中铝热反应生成反应产物的产率较高,同时观察到生成的金属为金属铜,反应比较明显。

《铝热反应实验创新设计》说课稿

《铝热反应实验创新设计》说课稿

《铝热反应实验创新设计》说课稿一、使用教材人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书化学必修2第四章第一节二、实验试剂及仪器演示实验:氧化铁粉末、铝粉、镁带、氯酸钾、沙子、蒸发皿(大号)、胶头滴管、小烧杯、药匙、铁架台、镊子、磁铁、铁盘、砂纸、石棉网、火柴、滤纸、剪刀学生分组实验:氧化铁粉末、铝粉、氯酸钾、镁粉、无水乙醇、沙子、铁盘、石棉网、火柴、镊子、药匙、粉笔头(有凹槽)、小烧杯、滤纸、磁铁、易拉罐三、实验创新要点/改进要点(一)引燃方式——安全、环保、成功率100%文献中常见的引燃方式有:1、镁带2、蔗糖、氯酸钾、浓硫酸3、高锰酸钾、甘油4、金属钠5、鞭炮6、点火喷枪等其中有的存在安全隐患、有的污染环境、有的成功率不高、有的取材不便本实验用无水乙醇浸湿铝热剂后,加入到粉笔头的凹槽中,然后加入镁粉和氯酸钾的混合物,并且与表层铝热剂略微混合。

这样的引燃方式不仅绿色无污染而且成功率100%(二)实验装置——微型化、安全化1、微型化利用粉笔头(约2cm长)中的凹槽作为反应装置,实际用量不到教材实验的五分之一,而且粉笔头至少继续使用2到3次。

2、安全化将铁质易拉罐横向放置,利用易拉罐的外壁和底部不仅可以防止火星飞溅,还可以减少反应过程中产生浓烟污染空气;利用少量镁粉代替镁带,防止镁带燃烧时产生刺眼的白光。

(三)师生地位——以学生为主体改进后的学生实验让学生亲身经历实验实验方案的设计以及实验实施过程,清晰完整地观察实验现象,发展了学生化学学科的核心素养,同时也激发了学生的学习热情,体现了学生的主体地位。

四、实验装置及原理(一)教师演示实验镁带燃烧放热,促进氯酸钾分解生成氧气,进而促进镁带进一步燃烧,最终为铝热反应提供能量。

该反应为置换反应,方程式如下:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3附:教师演示实验操作①把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起,取出内层滤纸,在其底部剪一个小孔后用水润湿,再套回原处,并架在铁圈上,下面放置一盛有沙子的铁盘。

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铝热反应实验改进
宁乡四中:王春强
一、问题的提出
铝热反应是人教版普通高中课程标准化学2(必修)第四章第一节“金属矿物的开发利用”中的一个重要演示实验,在教学过程中我发现它有二个值得改进的地方:1、此实验的引发方式:镁条点燃较难,且镁条燃烧时发出的光对人眼有伤害。

2、镁条燃烧引发反应,有学生可能会认为是镁置换出了铁而不是铝置换出铁。

3纸质漏斗内的混合物在较高温度下发生剧烈反应,生成的红热熔融物,常会不定向的从四层漏斗的半腰部位烧穿而出,落在下面盛少的蒸发皿边沿,导致蒸发皿边沿因无沙隔热而骤热炸裂破碎。

针对以上实验不足,铝热反应的演示实验可做如下改进,首先是引火方式:
在铝铁的混合物表面放0.5克铝粉,然后覆盖氯酸钾的和硫粉的混合物,用火柴点燃。

其次是改进实验仪器,将蒸发皿改成铝制蒸发皿,将纸质漏斗换成水泥漏斗
二、实验装置的改进
1、铝制蒸发皿的制作:
取一个易拉罐,去掉上口,用剪刀将铝制易拉罐剪成一个蒸发皿形状的容器。

2、水泥漏斗的制作:
将一个石棉网去除石棉后将余下的铁丝网制成一个金属漏斗形壮,再在金属外部用均匀贴上一层纸,用透明胶粘住,用水泥和氧化镁粉未配制的水泥浆均匀的涂抹在铁丝网内壁,厚度1厘米左右,等水泥浆干透一段时间,去掉表面的透明胶和纸,水泥漏斗即制作完成。

三、仪器和药品
铝制蒸发皿、铁架台(带铁圈)、水泥漏斗、氧化铁、铝粉、氯酸钾(研细)、砂子、烧杯、药匙、坩埚钳、火柴、硫磺、。

四、实验原理和装置
五、操作要点:
1、用拇指大小铝片放在水泥漏斗的洞口上,将洞口堵住
2、将已炒干的5g氧化铁和2g铝粉混合均匀,转移至水泥漏斗中,然后将混合物均匀的铺在氧化铁和铝粉混合物的表面。

3、实验完毕,用磁铁检验铝制蒸发皿中的沙子表面的产物,看有无铁产生。

六、实验现象:
反应剧烈,有飞溅的火花和熔融物掉落,磁铁能吸引掉在铝制蒸发皿中的物质,证明有铁生成
七、改进优点:
除了能克服文中指出的不足,自制的铝制蒸发皿和水泥漏斗可连续在多个班级演示铝热反应实验。

通过实验改进,能有效的激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识。

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