《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。②将3g氧化铁粉末和1g 铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，并用药匙轻轻按压形成小坑。再向小坑中加入少量氯酸钾固体。③取一根约10厘米长的镁带，用砂纸打磨后将顶端剪成菊花状。④用燃着的小木条点燃镁带，观察现象。

（二）学生分组实验

乙醇燃烧放热，引燃镁粉；氯酸钾分解释放氧气，从而促进镁粉的继续燃烧，最终为为铝热反应提供能量。

附：学生分组实验实验操作

①向小烧杯中加入约1药匙氧化铁和铝粉的混合物（质量比3∶1），再向其中滴加约1滴管无水乙醇，搅拌均匀使混合物刚好被乙醇浸湿。②向粉笔头的凹槽中依次加入①中混合物、氯酸钾和镁粉的混合物、2滴无水乙醇，轻轻搅拌表层物质。③用镊子将粉笔头小心

送至易拉罐中部，用火柴点燃粉笔头。④观察现象，确保火星全部熄灭后用镊子取出粉笔头并置于石棉网上，冷却后用磁铁检验有无铁单质生成。

五、实验教学目标

1.宏观辨识与微观探析

通过观察铝热反应现象，认识铝热反应的微观实质，进一步体会金属冶炼的一般原理。

2.实验探究与创新意识

通过分析教材演示实验的装置和操作，认识教材实验的优缺点，并进一步提出改进的设想；通过学生分组实验，进一步认识铝热反应发生的条件，深刻感受到铝热反应发生的条件。3.科学精神和社会责任

在实验方案的评价和设计过程中养成严谨求实的科学态度，树立环保意识，了解铝热反应在生产、生活等的方面的重要应用。

七、实验效果评价

（一）实验过程更加安全

教材实验：太过剧烈，存在安全隐患，例如飞溅的火星容易伤害到学生；

而改进后的实验：由于减少了药品的用量，同时有铁质易拉罐做防护，非常安全，虽然使用了盛有沙子的铁盒和水晶桌垫作为防护措施，但实际分组实验中没有一人受伤一物受损，用完的铁盒仍旧可以再生活中继续使用。

（二）实验过程更加环保

教材实验：引燃时需要较长镁带，然而镁带及实验过程中纸漏斗的燃烧产生大量烟，造成空气污染；镁带燃烧发出耀眼白光，刺激学生的眼睛，引起光污染；纸漏斗燃烧导致反应物大量残留，造成化学试剂的浪费。

改进实验优点：用粉笔做反应容器，避免了纸漏斗燃烧产生的烟尘；用镁粉代替镁带，极大程度减少了镁的用量，避免了光污染的问题；改进后的微型化实验装置，节约药品的用量（不到教材实验的五分之一）。

（三）实验现象更加明显

教材实验：开始时仅看到镁条剧烈燃烧，产生耀眼的白光刺激学生眼睛，干扰了后续铝热反应现象的观察。

改进实验：镁粉燃烧不会干扰后续现象的观察，且铝热反应实验现象也能持续较长时间。