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铝热反应实验报告

铝热反应实验报告
湖南省株洲市北京师范大学附属学校G0909 田鸣秋 指导老师:袁觉
实验人员:田鸣秋 陈婉玲
实验日期:2010年4月20日
2006年青藏铁路的全线通车,开启了我 国ห้องสมุดไป่ตู้路业新的纪元。在像青藏那样环境 艰难的地区因为条件的限制,铁路的修 建十分困难,那么铁轨的焊接是怎样完 成的呢?
实验目的:探究铝热反应与铁轨的焊接
实验结论:铝热反应可以放出大量的热 从而获得高熔点金属单质使钢管连接起来
问题与讨论
1.问题: 滤纸为什么需要湿润? 讨论: 可能因为纸漏斗内反应剧烈放热量大,为 防止实验仪器的损害且水蒸发吸热 2.问题: 超氧化钾的作用? 讨论: 镁条燃烧放热,使超氧化钾释放出氧气 加剧铝热反应
3.问题: 为什么焊接没有成功? 讨论: 1.可能钢管保温措施没有做好,只用泥包裹还是会有 大量热量散失,还可以通过缩短漏斗与钢管的距离减 少热量散失;
2.得到的热量可能没使得钢管接头处局部融化从而焊 接不牢固;
3.虽然添加了二氧化锰,碳粒使最终生成为含锰含碳 的合金,但材质还是不够优良硬度不强,也可能是含 碳过多使生成合金过脆,易断裂。
实验感想: 在实验过程中我们了解到铁路修建的艰难和 很多生产生活的奥秘与诀窍。化学不仅仅是一门 在实验室研究的学科,在实验室中的每一次尝试 与努力都与我们的实际生产生活有着紧密的联系。 就铝热反应而言,我们只有把反应的特点联 想、应用到建设中去它才有实际的价值与意义。 这次的实验相当不容易,过程中我也发现了自己 操作上的一些不妥当与不熟练,但这个实验对我 来说更是一次很好的尝试和学习机会。所以我最 大的收获就是——在学习生活中只有我们感想敢 做才能造就科学发展的新纪元。
5.用酒精灯点燃打磨光亮的镁条插入固体中 现象:镁条剧烈燃烧,固体粉末发生微小爆炸同时纸 漏斗被烧穿,有熔融物落下 结论:漏斗内发生剧烈反应放出大量热使铁,锰等融 成熔融物

化学反应与能量变化ppt课件

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D.②④⑥
8
认识化学反应的本质 为什么有的反应会放出热量,有的反应要吸收能量.
9
1.焓与焓变
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2.反应热 当化学反应在一定压强、温度下进行时,反应放出或吸收的热量,叫做反 应热。又称焓变。
返回
从物质能量角度分析
反应物的总能量高

出 能 量
放 热
生成物的总能量高 吸 收吸 能热 量
生成物的总能量低
1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收
436
a
369
的能量/kJ
则表中a为( )
A.404
B.260 C.230 C
D.200
16
第一课时 总结 常见的放热反应和吸热反应 1、常见放热反应
◦ (1)活泼金属与水或者酸的反应,如钠与水的反应; ◦ (2)酸碱中和反应,如烧碱与稀硫酸的反应; ◦ (3)燃烧反应,如各类燃料的燃烧; ◦ (4)多数化合反应,如氢气与氯气的化合反应 ◦ (5)缓慢氧化 ◦ (6)铝热反应
系能量
.+
>
升高
21
练习
22
常见的放热反应和吸热反应放热反应1大部分化合反应2可燃物的燃烧3酸碱中和反应4金属与酸或水反应5缓慢氧化6铝热反应吸热反应1大部分的分解反应如caco高温分解2需要持续加热的反应如nh还原cuo二氧化锰与浓盐酸反应制cl10h2o反应bbaohcl的反应c
第一章 化学反应与能量 第一课时 焓变与反应热
A.铝片与稀H2SO4反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C
C.灼热的炭与CO2反应
D.甲烷在O2中的燃烧反应
7
C 下列变化中属于吸热反应的是( )
①液态水汽化

3引燃铝热剂

3引燃铝热剂
(3)点燃镁条。观察现象。
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1.教材中铝热反应实验的设计
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一、实验在教材中的设计与不足
2.教材中铝热反应实验的不足
(1)镁条不易点燃,引燃时间长。
(2)实验过程中产生大量的烟,
不环保。
(3)反应过剧烈,火星四溅,存
在安全隐患。 (4)铁水流动和红热现象被滤纸 遮挡,学生几乎观察不到。
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谢谢!
(1)在铝热剂上依次加入少量镁粉、过氧化钠、蔗糖,滴加1-2滴 浓硫酸引燃,观察现象; (2)在铝热剂上依次加入少量镁粉、包裹有过氧化钠的棉花,滴 加2-3滴水引燃,观察现象; (3)在铝热剂上依次加入少量镁粉、包裹有过氧化钠的棉花,用 导管(或长吸管)吹气引燃,观察现象;
4.反应完全后,将其放入盛有冷水的水槽中冷却,取出焊 接好的两枚铁钉。
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二、实验的改进
课本实验
铝热剂 m(Fe2O3):m(Al)=5:2 引燃剂 实验 装置 镁条、氯酸钾
改进实验
m(Fe2O3):m(Al)=7:2 镁粉、过氧化钠、蔗糖、浓硫酸 或镁粉、过氧化钠、棉花 废旧的试管
两张滤纸叠成漏斗状
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改进实验步骤
1.将盛满沙子的蒸发皿架在三脚架上;在小试管内装入一 定量的沙子,在沙子中插入两支去掉钉帽的铁钉 ; 2.装入质量比为7:2的氧化铁粉末与铝粉混合物,并敦实; 3.引燃铝热剂(3种方法):
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三、改进实验的优点
课本实验(不足)
铝热剂 m(验(优点)
m(Fe2O3):m(Al)=7:2
镁粉、过氧化钠、蔗糖、浓硫酸 镁条、氯酸钾 引燃剂 或镁粉、过氧化钠、棉花 引燃时间长 能快速引燃、增加趣味性 实验 两张滤纸叠成漏斗状 废旧的小试管 装置 不能观察到铁水流动 能观察到铁水流动, 在野外焊接钢轨原理一目了然 安全与 滤纸易燃,产生大量烟 反应剧烈程度适中,安全性好, 环保 铁珠飞溅,有安全隐患 明显减少污染,变废为宝

高中化学必修一第三章第一节 《铝》

高中化学必修一第三章第一节  《铝》

总结归纳
金属与O2反应
K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPbCuHg Ag Pt Au
常温迅速 成膜或加热 加热能反应
不反应
2.铝与S、Cl2等反应
2Al
+
3S

=
Al2S3
2Al + 3Cl2 =△ 2AlCl3
二、铝与盐的溶液反应: 能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属
2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu
(1)易拉罐变瘪的原因是什么?写出( 反应的离子 方程式;NaOH溶液吸收CO2 ,罐内压强减小,外界 压强将易拉罐压瘪。CO2 + 2OH- = CO32-+ H2O
(2)易拉罐又鼓起来的原因是什么?写出反应的离子 方程式。 Al表面氧化膜溶解后,Al与NaOH溶液反应产生 H2,罐内压强又增大。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ↑
反应历程: 0
+1
+3
0
2Al+6H2 O 2Al(OH)3+3H2 ↑ ①
Al(OH)3 +NaOH NaAlO2+2H2O ②
偏铝酸钠
①+②×2可得:
0
+1
+3
0
2Al+6H2O+2NaOH 2NaAlO2+4H2O+3H2↑
请仔细分析以上反应是属于哪种类型的反应? 试判断方程式中各物质充当的角色?
实验序号



合金质量/mg 510
770
918
气体体积/mL 560
672
672
则下列说法正确的是( C )
A.甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的 B.盐酸的物质的量浓度为0.8 mol/L C.合金中镁铝的物质的量之比为1∶1 D.丙组中铝的物质的量为0.009 mol

常见放热反应和吸热反应PPT课件

常见放热反应和吸热反应PPT课件
.
常见的放热反应
燃烧、酸碱中和、活泼金属与水或酸反应、铝热反应、 多数化合反应、原子结合为分子等
2NO2
N2O4
△H <0
催化剂
2SO2+O2 ∆ 2SO3
催化剂
N2+3H2 高温高压 2NH3
△H <0 △H <0
4NH3+5O2=催=化∆=剂=4NO+6H2O △H <0
.
常见的吸热反应
多数分解反应、盐类的水解反应、金属的冶炼(铝热除 外)、分子拆成原子等。
_体___—____,_固l _体__—____,__溶_s液__— ____)____a_q_____________.
(3)化学方程式中各物质前的化学计量数只表示 物质,的因量此, 在必要时可用简单的分数表示;
(4) 要标明热量变化: 用表示 △。H若为放热反应,ΔH为 “ ”;—若为吸热反应,ΔH为“ ”。ΔH+的单位一般
高温
C+CO2 2CO
高温
C+H2O(g)
CO+H2
放电
N2+O2
2NO
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O
.
1.反应热与焓变 反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具 有相同温度时,所放出或吸收的热量
焓变:在恒温恒压的条件下,化学反应过程中所放 出或吸收的热量
符号: △H
单位: kJ·mol-1
.
反应过程中能量变化曲线图:


生成物
吸收
热量
能 量 反应物
放出
热量
反应物

第1章第1节反应热第1课时课件高二化学人教版选择性必修1

第1章第1节反应热第1课时课件高二化学人教版选择性必修1

【案例示范】 【典例】(2020·武汉高二检测)我们将稀溶液中强酸 与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称 为中和热,已知在稀溶液中,强酸和强碱每生成1 mol水 放出57.3 kJ的热量。如图是某化学小组组装的中和热 简易测定装置。请回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应, 能放出____________ kJ热量。
【母题追问】 (1)上题实验中能否用硫酸代替硝酸? 提示:不能。硫酸与Ba(OH)2反应会有BaSO4沉淀产生,反应热不 是中和热。 (2)怎样用玻璃搅拌器搅拌溶液?不能用铜质搅拌棒代替的理 由是什么? 提示:实验时应用玻璃搅拌器上下搅动。因为铜传热快,热量 损失大,所以不能用铜质搅拌棒代替玻璃搅拌器。
【迁移·应用】 1. (2020·淄博高二检测)如图是某兴趣小组组装的中 和热测定装置,分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与 40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和热的测定, 已知弱酸、弱碱电离需要吸热。下列说法错误的是
()
A.稍过量的氢氧化钠是为了确 保盐酸完全反应 B.仪器A的名称是玻璃搅拌器 C.在测定中和热的每次实验中, 至少需要测定并记录3次温度 D.用氨水代替氢氧化钠溶液,其结果也是相同的
【解析】选D。测定中和热时,为了使氢离子或者氢氧 根离子完全反应,需要让其中一种反应物稍稍过量,A正 确;仪器A是玻璃搅拌器,B正确;在测定中和热的每次实 验中,至少需要测定并记录3次温度从而减小误差,C正 确;一水合氨是弱碱,电离吸热,从而影响测定结果,D错 误。
2.(2019·合肥高二检测)将V1 mL 1.0 mol·L-1 HCl溶 液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录 溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2= 50 mL)。下列叙述正确的是 ( )

人教版高中化学必修2课件 探究铝热反应

人教版高中化学必修2课件 探究铝热反应

探究铝热反应
实验现象:
1.镁条剧烈燃烧, 2.火花四溅, 3.放出大量的热, 4.同时纸漏斗被烧穿,有灼热 熔融物落入沙中,待熔融物冷 却后变黑色固体。
探究铝热反应
应用
1、冶炼难熔的金属 2、焊接钢轨等大截面钢材部件 3、军事上可以制作铝热弹等强杀伤性的武器 4、传统的烟火剂
探究铝热反应

铝热反应十分激烈,所以点燃后难以熄灭。若在 钢等其他金属物上点燃,还会熔穿金属物,加剧反 应。故常被用于制作燃烧弹,可以熔穿装甲。 铝热反应过程中放出的热可以使高熔点金属熔 化并流出,故铝热法广泛运用于焊接抢险工程之中 。另外,铝热法也是冶炼钒、铬、锰等高熔点金属 的重要手段。
铝热反应配平技巧: 取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数,即可
快速配平,如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中,可取Fe3O4和Al2O3
中氧的最小公倍数12,则Fe3O4前应为3Al2O3前应为4,底下 便可得到Al为4,Fe为9.
探究铝热反应
实验步骤:
1.取一张圆形滤纸,倒入5克炒干的氧化铁粉末,再 倒入2克铝粉。

探究铝热反应
除此之外,其他的金属单质与金属氧化物混合之 后点燃,也会发生强烈的氧化还原反应,效果类似 于铝热反应。其中的金属单质可以是铝、镁、钙、 钛、硅、硼,而金属氧化物可以是三氧化二硼、二 氧化硅、三氧化二铬、二氧化锰、三氧化二铁、四 氧化三铁、氧化铜和四氧化三铅等。有时这些反应 也根据反应中的还原剂而被称为“镁热法”、“硅 热法”、“钙热法”、“碳热法”等等
此外,铝热反应还可以表示铝元素置换其他金属元 素(如锰等)的氧化物置换出该金属元素
探究铝热反应

实验装置

铝热反应PPT课件

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3. 将折好的滤纸架在铁圈上,下面放置盛 沙的蒸发皿,把混合均匀的氧化铁粉末 和铝粉倒入纸漏斗中。
4. 再在上面加少量氯酸钾,并在混合物中间 插一根镁条,
5. 点燃镁条,观察发生的现象。
2021/3/9
2
1.氧化铁和铝粉要混合均匀。 2.纸滤斗要保证四周都有四层,(第二个滤纸
下口用水湿透,再将两个合并) 3.注意安全,装置离远点再点火。
实验原理:
高温
2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe
实验仪器:
圆形滤纸、酒精灯、坩埚钳、
铁架台、铁圈、蒸发皿
实验药品:
2021/3/9
氯酸钾(KClO3)、氧化铁(Fe2O3 ) 镁条、铝粉、细沙
1Hale Waihona Puke 1. 取一张圆形滤纸,倒入5克炒干的氧化铁(Fe2O3)粉末, 再倒入2克铝粉、将两者混合均匀。
2. 用两张圆形滤纸,分别折叠成漏斗状,将其中一个取出, 在底部撕一个孔,用水润湿下面一点,再跟另一个漏斗套 在一起,使四周都有3层。
该实验有一定的危险性,请同学们注意安全!
2021/3/9
3
放映结束 感谢各位的批评指导!
谢 谢!
让我们共同进步
2021/3/9
4

反应热焓变课件高二上学期人教版化学选择性必修_4

反应热焓变课件高二上学期人教版化学选择性必修_4

达标检测
2.氢气在氧气中燃烧,在反应中破坏1molH-H键消 耗的能量为Q1kJ,破坏1molO = O键消耗的能量为 Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是( ) A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
减少热量散失,降低实验误差。
二、中和反应反应热的测定
2.实验测量
(1)测量反应物的温度
步骤一 用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸,打开杯盖,倒入量 热计的内筒,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据 填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
防止残留的酸与碱反应,导致测量的t2数据不准。
中和反应反应热是反应热的一种!!!
课堂检测
2、在测定中和热的实验中,下列说法正确的是(A) A.使用环形玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差 B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C.用 0.5mol·L-1NaOH 溶液分别与 0.5mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应,如所 取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同 D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等
步骤二 用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液①,用 温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
为了保证HCl被完全中和
二、中和反应反应热的测定
2.实验测量 (2)测量反应后体系的温度
步骤三
打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖, 插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度 变化,将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。

课件《反应热》优秀课件完整版_人教版1

课件《反应热》优秀课件完整版_人教版1
(1)所有的化学反应都伴有能量的变化,伴有能量变化的一定是化学反应。 ΔH的正、负与物质能量和吸热、放热反应的关系
放热反应:ΔH为“-”,ΔH<0,含义:物质能量减小。
放出391×3KJ热量
放热反应:ΔH为“-”,ΔH<0,含义:物质能量减小。
<
>
生成物的总键能
新键生成放出的能量
生成物的总键能
思考和讨论:3、一定温度、压强、状态的物质具有一
பைடு நூலகம்能量反应物H
(1)放热反应
放出 热量
ΔH<0 放热反应
生成物H
(2)吸热反应
能量 吸收 热量
生成物H
ΔH>0 吸热反应
反应物H
ΔH的正、负与物质能量和吸热、放热反应的关系 放热反应:ΔH为“-”,ΔH<0,含义:物质能量减小。 吸热反应:ΔH为“+”,ΔH>0,含义:物质能量增加。
思考和讨论:试用键能和物质能量表示出ΔH的计算式: 键能表示: ΔH= 反应物的总键能 - 生成物的总键能
思考和讨论:2、结合化学键与能量变化,什么情况下 是吸热反应或放热反应?
放出414×4KJ热量
则2xkJ-(436kJ+151kJ)=+11kJ
放热反应: 反应物的总键能 化学反应中能量变化的表现形式:热能、电能、光能等,主要以热能形式体现。
反应物的总键能
生成物的总键能
活泼金属与酸或水的反应
化学反应中能量变化的表现形式:热能、电能、光能等,主要以热能形式体现。
kJ·mol-1,1
mol
H2(放g)、热1 m反ol应I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436
kJ、151
kJ的能量,则1

高中化学人教版《反应热》实用课件1

高中化学人教版《反应热》实用课件1

探究实验 【数据处理】
一、知识讲解——反应热 焓变
中和反应反应热的测定
(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差
( t2-t1),将数据填入下表。
实验次数 1
反应物的温度 /℃
盐酸
NaOH
反应前体系 的温度
t1/℃
反应后体系 的温度
t2/℃
温度差 (t2-t1)/℃
分别表示固体、液体和气体。 意义:
热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了能量变化。
一、知识讲解——热化学方程式的书写 2、中和热
在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热(即 放出的热量)称为中和热。
3、热化学方程式与普通化学方程式的区别
普通化学方程式
热化学方程式
一、知识讲解——热化学方程式的书写 2、书写热化学方程式的问题
(5)注意ΔH的单位:ΔH的单位“kJ·mol-1”并不是指每摩尔具体物质反应时 伴随的能量变化,而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其 物质的量时伴随的能量变化。
(6)热化学方程式一般不写反应条件。
1、燃烧热
一、知识讲解——燃烧热
三、练习
3.适量H2(g)在1 mol O2(g)中完全燃烧,生成2 mol H2O(l),放出571.6 kJ的热 量。请写出表示H2燃烧热的热化学方程式。
H2(g)+ O2(g) === H2O(l) ΔH = -285.8 kJ/mol
三、练习
4.氢能是一种理想的绿色能源。有科学家预言,氢能有可能成为人类未来的 主要能源。 (1)为什么说氢能是一种理想的绿色能源? (2)请根据附录I所提供的燃烧热数据,计算相同质量的氢气、甲烷、乙醇在 25 ℃和101 kPa时完成燃烧放出的热量,据此说明氢气作为能源的优点。 (3)查阅资料,了解氢能在利用过程中需要解决的技术难题,以及氢能利用 的发展前景。
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拓展课题2-1
ห้องสมุดไป่ตู้
铝热反应
• 1.将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,在其中一只纸漏斗 的底部剪一个小孔,用水润湿,再与另一个纸漏斗套在一 起,有孔纸漏斗置于内层(使纸漏斗每边都有4层),架 在铁架台的铁圈上,其下方放置盛有细沙的蒸发皿或铁盘 。 • 2.将5g干燥的氧化铁粉末、2g铝粉均匀混合后放在纸漏斗 里,在混合物的上面加少量氯酸钾,再在混合物中间插一 根镁条。点燃镁条,观察实验现象。 • 3.设计实验,检验从纸漏斗下端落下的金属是否为铁。
用铁皮做 的酒精灯 灯罩(内 衬一个纸 漏斗)做 容器
镁条的pose 有讲究
先放镁条, 再放铝热剂
像 栽 树 不?
加点氯酸钾
点燃镁条, 你怕吗?
用这样的火 炬,你还怕 吗?
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