焰色反应铝热反应方法改进研究
铝热反应实验的改进
铝热反应实验的改进铝热反应实验是指铝与氧气反应产生的燃烧现象。
本实验旨在通过改进实验条件和方法，提高实验效果和研究结果的准确性。
实验原理：铝与氧气反应生成铝的氧化物（Al2O3），同时放出大量的热量。
铝热反应属于剧烈的氧化还原反应，在高温下进行。
实验材料和仪器：- 铝片：纯度较高的铝片，质量约为1g。
- 气室：具有透气性能的容器，可与外界环境隔绝。
- 高温度计：用于测量反应过程中的温度变化。
- 三脚架和万能夹：用于悬挂铝片和支撑气室。
- 点火器：用于点燃反应物。
实验改进方法：1. 实施条件的改进：- 温度：提高实验温度有助于铝与氧气的反应速率。
可以使用高温电炉或火焰加热器进行加热，保证反应温度在800℃以上。
- 纯度：使用高纯度的氧气和铝片，以减少杂质对实验结果的影响。
- 氧气流量控制：通过调节气室和外界环境之间的通气孔大小和数量，控制氧气的流动速度和稳定性。
2. 实验方法的改进：- 双管装置：设置两个不同尺寸的气室，一个用于放置铝片，另一个作为检测装置。
通过比较两个气室中氧气的流量差异，可以准确测量铝热反应的氧气消耗量。
- 点火方式：可使用点火器替代直接用火焰点燃实验物质，以减少实验误差。
- 实验记录：对反应温度、氧气消耗量、铝片消耗量等变化进行实时记录，并在实验后进行详细的数据分析。
实验注意事项和安全性：- 实验过程中应注意操作的仪器仪表是否正常，以避免实验操作错误。
- 实验操作时应佩戴防护眼镜和实验手套，避免化学品和高温对皮肤的伤害。
- 实验过程中应保持实验室环境安静，以减少干扰因素对实验结果的影响。
- 在实验结束后，及时清理实验现场，将产生的废弃物正确处理。
实验结果和分析：通过实验记录所得的数据，可对铝热反应的温度变化、氧气消耗量和铝片消耗量进行分析。
对实验结果进行图表展示，可以更直观地了解实验过程中的变化规律。
可与理论值进行比较，以评估改进后实验方法对实验结果的准确性和可靠性的影响。
实验的改进可以提高实验的可重复性和准确性，进一步加深对铝热反应机理的理解，为相关领域的研究提供参考和基础。
铝热反应实验的改进
铝热反应实验的改进铝热反应是指铝与金属氧化物发生剧烈反应的化学过程。
这种反应具有剧烈的放热性质，可以产生高温、高压和高能量的条件，被广泛应用于冶金、材料科学、燃料和能源等领域。
铝热反应的实验过程中存在一些问题，如反应过程不稳定、反应速度难以控制以及产品纯度低等。
为了改进铝热反应实验，提高其稳定性和可控性，以下是一些可能的改进措施：1. 反应体系优化：选择适当的溶剂或添加剂来调节反应体系的pH值、温度和浓度等参数，以提高反应体系的稳定性和可控性。
可以添加少量的酸或碱来调节反应体系的pH值，使反应过程更加稳定。
2. 反应条件控制：通过调节反应物的浓度、温度或压力等条件来控制反应速度和产品的纯度。
可以控制铝粉的粒径、形状和含氧量等参数，以改变反应速度和产物的性质。
3. 反应容器设计：设计合适的反应容器，使反应体系更加稳定和可控。
可以采用封闭式反应容器或防爆容器，以防止反应体系突然爆炸或压力突增。
4. 确保安全性：在实验过程中，必须严格遵守安全操作规程，如佩戴防护眼镜、手套和防护服，保持实验室通风良好，防止有毒气体的积累等。
5. 装置监测和控制：在实验中，可以使用温度、压力、流量和浓度等传感器来监测反应过程中关键参数的变化，并通过控制装置来调节和控制反应条件，以保持反应的稳定性和可控性。
6. 使用催化剂：添加适当的催化剂可以提高反应速率和选择性。
可以采用铂、铁、铜等金属的催化剂来促进铝热反应的进行。
7. 反应后处理：在反应结束后，对产物进行适当的处理和分离，以提高产物的纯度和利用率。
可以通过过滤、洗涤、结晶和干燥等步骤，得到纯度较高的产品。
铝热反应实验的改进可以通过优化反应体系、控制反应条件、设计合适的反应容器、确保实验安全性、使用催化剂、监测和控制装置以及进行后处理等措施来实现。
这些改进可以提高反应的稳定性和可控性，提高产物的纯度和利用率，为进一步的应用和研究提供更好的基础。
铝热反应试验改进
铝热反应实验改进一、问题的提出高中化学课本中关于铝热反应的演示实验，红热现象因滤纸的遮挡、燃烧生成大量的烟、反应速率过快而使学生不易观察清楚，并且铁珠四溅，容易发生事故。
二、仪器和药品蒸发皿、铁架台（带铁圈）、小试管（10cm×10mm）、3－4cm长的铁钉、氧化铁、铝粉、氯酸钾（研细）、酒精棉球（或直冲式打火机）、砂子、烧杯、药匙、坩埚钳、镊子、剪刀、火柴、砂纸、水、钉锤。
三、实验装置四、实验步骤1．将盛满砂子（用水润湿）的蒸发皿架在铁架台的铁圈上。
2．在小试管内装入1/2-1/3干燥的砂子。
3．用镊子向砂中插入两支去掉钉帽的铁钉（如图示），将铁钉约1/4部分留在砂外并用镊子将其靠紧。
4．在砂子上面装满按照质量比为7:2混合均匀的氧化铁粉末和铝粉，并墩实。
5．在装满药品后的小试管上部放入少量氯酸钾粉末（用药匙将氯酸钾与表面药品略为混合），并在小试管上部插入一根（约3cm）打亮的镁条。
将小试管竖直插入盛有砂的蒸发皿中。
6．用酒精棉球（或直冲式打火机）点燃镁条。
7．反应完全后，用坩埚钳夹住小试管的一端并将其敲断（或趁热在砂与红热界面处滴加少量水），倒出砂子并取出已焊接在一起的两支铁钉。
五、注意事项1．试管尺寸不易过大，防止熔融物烧漏。
2．氯酸钾要适量，防止产生大量气体引起喷射。
3．蒸发皿的直径应大于10cm，也可用盘子、碗等其他物品代替。
4．由于各地的砂子品质有所不同，建议实验前先用盐酸浸泡后晾干在使用，防止砂子中混有少量的石灰石在高温下产生气体引起铁水溅出。
5．铝热反应剧烈，温度可达2000℃以上，三氧化二铁在1400℃以上可发生以下反应：6Fe2O3→4Fe3O4＋O2↑为了防止反应过程中产生氧气引起铁水溅出，所以适当减少还原剂铝粉的用量（由教材中的5:2改为7:2），以减缓反应的剧烈程度。
六、本实验的特点由于试管透明，当反应开始后，学生容易观察以下现象：（1）整个红热过程以及铁水生成和自上而下的熔化流动；（2）红热的铁水将部分埋在铝热剂中的铁钉焊接在一起；实验过程中无铁珠迸溅。
铝热反应实验的改进
铝热反应实验的改进铝热反应实验是化学教学中常见的一种实验，通过观察铝与氢氧化钠溶液发生放热反应的过程，让学生了解金属与酸碱的化学反应。
由于铝热反应实验存在一些安全隐患和环境问题，需要进行改进。
本文主要讨论铝热反应实验的改进方案，以及改进后的实验效果和教学意义。
一、问题分析在传统的铝热反应实验中，将铝箔剪成小片，加入氢氧化钠溶液中，观察产生的氢气燃烧现象。
在进行实验时，有以下存在一些安全隐患和环境问题：1. 铝片易将氢氧化钠溶液带出，造成溅溅现象，可能导致眼睛和皮肤的灼伤。
2. 燃烧时产生的氢气易燃，容易引发火灾事故。
3. 铝热反应实验中产生的氢氢气排放到室外会造成环境污染。
有必要对铝热反应实验进行改进，以解决上述安全隐患和环境问题。
二、改进方案1. 使用铝粉代替铝箔。
铝粉与氢氧化钠溶液反应时，会释放氢气，并且有更大的反应表面积，反应更迅速。
铝粉不易溅出氢氧化钠溶液，减少了产生的溅溅现象，降低了安全风险。
2. 在进行实验时，可以使用玻璃棒或挠条将铝粉和氢氧化钠溶液混合均匀，减少或避免产生溅溅现象，增加实验的安全性。
3. 在实验过程中，仔细选择实验器材和实验场所，确保实验安全，并进行必要的防护措施，如佩戴护目镜、实验服等。
4. 控制实验中产生的氢气量和排放速度，避免氢气的积聚和燃烧，减少火灾事故的发生。
5. 对实验产生的氢气进行收集处理，以减少排放到大气中对环境造成的影响。
三、改进效果通过采取上述改进方案，铝热反应实验的安全性和环境友好性得到了显著提升：1. 使用铝粉代替铝箔，减少了溅溅现象，降低了对实验者的伤害风险。
2. 控制实验中产生的氢气量和排放速度，有效减少了火灾事故的发生。
3. 对实验产生的氢气进行收集处理，减少了氢气排放对环境造成的影响。
四、教学意义1. 提高实验的操作技能。
通过使用玻璃棒或挠条将铝粉和氢氧化钠溶液混合均匀，培养了学生的实验操作技能。
2. 增强实验的探究性。
观察铝粉与氢氧化钠溶液的反应过程，增加了学生对化学反应的探究和理解。
铝热反应实验的改进
铝热反应实验的改进铝热反应（也称为铝燃烧反应）是一种将铝粉与氧气或空气中的氧气反应，产生大量热能的化学反应。
这个反应过程所产生的高热能使得铝粉能够燃烧并且维持燃烧状态，同时生成氧化铝作为副产物。
在工业上，铝热反应被广泛应用于火箭燃料、焊接材料和烟火等领域。
传统的铝热反应实验存在一些问题，如反应产物的分布不均匀、火焰不稳定和产生过多的烟尘等。
为了改进这些问题，我们可以采取以下措施：1.铝粉的制备：传统的铝粉制备方法是通过机械碾磨或球磨的方式制备，这种方法容易产生大量的热能和烟尘。
改进的方法可以采用化学方法制备铝粉，例如将铝矾土与还原剂反应得到铝粉。
这种方法可以减少铝粉的热能和烟尘产生，从而改善反应的稳定性和产物的分布均匀性。
2.氧气的供应：传统的铝热反应实验中，氧气通常是通过气体瓶供应的。
这种方法存在气体压力不稳定、供氧不均匀以及溢出气体的问题。
改进的方法可以采用气体管道供氧，通过管道引入氧气，可以保持气体供应的稳定性，从而提高铝热反应的稳定性和产物的分布均匀性。
3.反应容器的设计：传统的铝热反应实验中，反应容器通常是开放式的，这种设计容易导致铝粉的飞散和火焰的不稳定。
改进的方法可以采用密封式反应容器，可以有效控制铝粉的飞散，降低风险，同时也可以提高反应的稳定性和产物的分布均匀性。
4.反应条件的控制：传统的铝热反应实验中，反应条件通常是固定的，如铝粉的质量、氧气的流量和反应温度等。
这些条件可能不适合不同实验条件下的铝热反应。
改进的方法可以根据实验的目的和要求，调整反应条件，如增加铝粉的质量、调节氧气的流量和改变反应温度等，以获取更好的反应效果。
通过以上的改进措施，可以显著改善铝热反应实验的稳定性、产物的分布均匀性以及减少烟尘产生等问题。
这些改进也可以为铝热反应在火箭燃料、焊接材料和烟火等领域的应用提供更好的基础。
铝热反应实验的改进
铝热反应实验的改进铝热反应实验是物理和化学实验中常见的一种实验，通过观察铝与氧化物反应的过程，可以深入了解化学反应原理。
传统的铝热反应实验存在一些问题，比如产物不易观察、反应速度慢、实验安全性不高等。
需要对铝热反应实验进行改进，使其更加安全、高效、易操作。
一、实验目的本文将对铝热反应实验进行改进，主要目的是：提高产物观察的便捷性和准确性，加快反应速度，提高实验安全性。
二、改进措施1. 选择合适的氧化物传统的铝热反应实验中常选择的氧化物如氧化铁、氧化铜等，但这些氧化物产生的产物颜色较深，不易观察。
可以选择颜色较浅的氧化物，比如氧化锌、氧化铝等。
这样可以更清晰地观察产物的生成过程。
2. 采用细粉末状的铝传统的铝热反应实验中，常使用铝箔或铝片，这种形式的铝不易与氧化物充分接触，导致反应速度较慢。
可以采用细粉末状的铝粉，使其更易与氧化物充分接触，加快反应速度。
3. 加入催化剂为了加快铝与氧化物的反应速度，可以适量加入催化剂，如铁粉、铜粉等。
催化剂可以降低反应的活化能，促进反应的进行，从而加快反应速度。
4. 使用密闭容器传统的铝热反应实验中，常使用开放式容器进行实验，这样不仅反应速度慢，而且存在一定的安全隐患。
可以使用密闭容器进行实验，这样不仅可以加快反应速度，还能提高实验的安全性。
5. 观察产物的方式传统的铝热反应实验中，常采用目测的方式观察产物的生成情况，但这种方式不够准确。
可以使用显微镜观察产物的微观形貌，或者通过化学分析的方法确定产物的种类和成分，从而提高产物观察的准确性。
三、实验过程1. 准备一定质量的氧化锌或氧化铝，以及细粉末状的铝粉。
2. 在密闭容器中混合氧化物和铝粉，并加入适量的催化剂。
3. 快速封闭容器，并轻轻摇晃混合物，使其充分混合。
4. 观察产物的生成情况，可以使用显微镜观察微观形貌，并通过化学分析的方法确定产物的种类和成分。
四、实验结果经过改进后的铝热反应实验，可以观察到产物的生成情况更为清晰，产物颜色较浅，易于观察。
铝热反应实验的电学改进方案
铝热反应实验的电学改进方案铝热反应是一种重要的化学反应，通过铝和氧化剂的反应产生热能，常用于炼钢、制取炽热焰、火箭推进剂等领域。
在实验室中，铝热反应也常被用于教学和科研实验中。
传统的铝热反应实验存在一些问题，如反应速度较快，难以控制；对环境和人员安全有一定的风险；实验过程中无法直观观察反应的进行等。
本文将针对铝热反应实验中存在的这些问题，提出电学改进方案。
一、电学改进方案1. 引入电学仪器：在传统的铝热反应实验中，我们可以引入一些电学仪器，如热电偶、温度计、电流表、电压表等，用以监测和调控反应过程中的温度、电流和电压等参数，从而更加全面地了解和控制反应的进行。
2. 设计电路控制系统：可以设计一个电路控制系统，通过控制器来实时监测反应温度和电流等参数，当温度或电流超过设定值时，系统会自动切断电源，从而保证反应过程的安全和稳定。
通过控制器还可以实现对反应速率的调节，使得实验更加可控。
3. 构建实时显示系统：可以通过连接计算机或显示屏等设备，实时显示反应的温度、电流和电压等参数，以及反应过程的视频等信息，使实验者可以直观地观察反应的进行，从而提高实验的趣味性和教学效果。
4. 引入数据采集和分析技术：可以通过连接数据采集和分析设备，收集并分析反应过程中的温度、电流和电压等参数的变化，从而更加深入地了解反应的进行规律和特性，为科研实验提供更为丰富的数据支持。
5. 探索新型电学技术：除了上述常见的电学仪器和技术外，还可以探索一些新型的电学技术，如红外传感器、声波传感器、激光测温仪等，利用其特殊的性能来监测和调控反应过程中的温度和其他参数。
1. 提高实验的安全性：通过引入电学仪器和技术，可以实时监测和控制反应过程中的温度、电流和电压等参数，从而避免因温度或电流过高而引发的安全事故。
2. 提高实验的可控性：通过设计电路控制系统和数据采集和分析技术，可以实现对反应速率的调节和对反应参数的全面监测，使得实验更加可控和规范。
铝热反应实验的改进
铝热反应实验的改进
铝热反应实验是一种常见的实验教学内容，其与化学原理紧密相关，并具有重要的实际应用价值。
在实验过程中，铝和硫酸反应产生氢气、硫酸铝盐和热能。
在实验中我们可以通过测量氢气的析出量来计算化学反应的进程。
然而，传统的铝热反应实验存在一些局限性，比如实验难度较大、实验过程容易失控等问题。
为了改进铝热反应实验，提高实验的可操作性、可重复性和安全性，我们可以采取以下措施：
1.改进实验装置：将传统的实验装置改为带有阀门控制和传感器监测的反应体系，可以增加实验的可控性和安全性。
在实验过程中，可以通过控制阀门来调节反应速率和产气量，以避免产生大量氢气而导致危险事故的发生。
2.优化铝片大小和形状：传统实验中通常使用铝箔，但是其面积和形状不易控制，容易导致反应过程发生失控。
为了解决这一问题，我们可以使用精确规格的铝片，并将其按照需要的大小和形状进行加工，使反应过程更为可控。
3.添加催化剂：传统实验中通常使用稀硫酸作为铝热反应的催化剂，但这种催化剂的效率有限，同时产生的废液对环境影响较大。
为了提高反应速率和选择性，可以考虑使用更高效的催化剂，如碘、氢氟酸等。
4.控制反应温度：在实验中，反应温度的控制非常重要，一方面可以控制反应速率，另一方面也能够避免过高的温度引起的安全问题。
在实验过程中，可以使用加热器或冷却器等设备来控制反应温度，增强实验的可重复性和安全性。
总之，铝热反应实验的改进可以使实验更为可控、可重复，并可以减少实验风险，具有重要的科学教育和实际应用价值。
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关于焰色反应、铝热反应效果改进得研究淄博实验中学高一12班组长:沈钟毓组员:吴宁然、贾晰涵、张煦、赵小凡、周东阳、刘文姝、徐云浩指导老师:唐玉玲目录摘要ﻩ３一、焰色反应原理ﻩ4二、焰色反应实验步骤方法及现象ﻩ５１、“酒精焰色反应”ﻩ52、“氯糖焰色反应”ﻩ6３、“直接焰色反应”ﻩ6三、铝热反应原理ﻩ7四、铝热反应实验步骤方法及现象 (8)1、氧化物不同得实验ﻩ８2、氧化剂不同得实验.................................................................. ９3、外界条件得影响ﻩ9五、总结 (10)六、后记 (10)11七、附图ﻩ摘要我们知道焰色反应就是一类非常漂亮得反应,而铝热反应也就是非常壮观得反应、但就是课本中得实验效果并不非常完美。
因此我们对实验进行改进与研究,以达到更加漂亮得效果。
更重要得就是,我们希望通过这次研究性学习,增强我们对化学得兴趣,提高我们得思考探索能力与合作能力、课本上得焰色反应实验,就是用铂丝或铁丝,蘸取含有某种离子得溶液,然后放到酒精灯上或本森灯灼烧,观察现象,每一次都要用稀盐酸润洗。
这种方法不免有些繁琐,有时候会影响实验效果,尤其就是在铁丝进行实验得时候,焰色中常常带有黄光,很难去掉。
而铂就是一种贵金属,使用起来价格比较昂贵,而且容易造成浪费,在生活中不就是很常用,仅仅能在实验室进行,不能在生活中推广、我们通过思考,发现几种焰色反应得实验方法,进行讨论、实验,发现这几方法比较简单,操作性强,值得借鉴。
因此我们对这个课题进行了研究。
铝热反应也就是一样。
在学习过程中中,我们认识了铝与氧化铁得反应,这个反应虽然比较壮观,但就是经过我们得探索讨论,发现还有更好得实验方法,比如在铝热反应中加入氯酸钾、高锰酸钾等氧化剂,使反应更加壮观。
甚至还可以加入镁粉,或者就是换用二氧化锰、三氧化二铬等氧化物进行反应。
在过程中,我们积极讨论,不断创新,找到了一个又一个实用得方法。
对课本实验进行改进,既培养了我们得动手能力、主动思考得能力,也培养了我们对化学得兴趣,让我们以更加认真得态度,去学习化学、了解化学、让化学影响我们得生活、方便我们得生活。
一、焰色反应原理焰色反应,或称作焰色测试及焰色试验,就是化学上用来测试某种金属就是否存在在于化合物得方法,该反应为物理变化。
其原理就是这些金属元素得原子在接受火焰提供得能量时,其外层电子将会被激发到能量较高得激发态、处于激发态得外层电子不稳定,又要跃迁到能量较低得基态。
不同元素原子得外层电子具有着不同能量得基态与激发态、在这个过程中就会产生不同得波长得电磁波,如果这种电磁波得波长就是在可见光波长范围内,就会在火焰中观察到这种元素得特征颜色。
即使火焰得温度不同,即使所使用得火焰类型不同,这些因素也对某一元素得特征焰色没有影响。
测试方法为以一条清洁且对化学惰性得金属线(例如铂或镍铬合金)盛载通常就是粉末或小块得形式得样本,再放到本森灯得无光焰(蓝色火焰)中。
由于钠得金黄色火焰容易盖过其她金属得焰色,所以常用钴蓝玻璃观察其她金属得焰色。
非金属砷Aｓ蓝色ﻫ硼Ｂ青绿磷P淡蓝绿ﻫ硒Sｅ天蓝ﻫ碲Tｅ浅绿ﻫ碱金属锂Lｉ紫红ﻫ钠Na 黄钾K 淡紫ﻫ铷Ｒｂ紫色ﻫ铯Ｃs天蓝碱土金属镁Mg白色钙Cａ砖红ﻫ锶Ｓｒ洋红ﻫ钡Ba黄绿ﻫ镭Ra 绯红ﻫ过渡金属铝Al 白色ﻫ锌Zn 淡蓝绿ﻫ铜Ｃu+浅蓝绿ﻫ铜无卤素Cu２+蓝绿ﻫ铜有卤素Cu2+绿色ﻫ锰Mn2+黄绿铟Iｎ蓝色钼Ｍo黄绿钪Sｃ橙色铅Pb 蓝白锑Sb浅绿ﻫ铊Tｌ绿ﻫ铋Bi天蓝在实验室中,常常用铂丝(或除掉黄光得铁丝)蘸取溶液,放到酒精灯或本森灯(见右图)上加热,观察现象。
但实际操作中,铁丝得黄光基本无法除去,而铂丝有很昂贵,不容易在家庭中进行测试。
因此我们对这样得操作进行改进。
二、焰色反应实验步骤方法及现象1、“酒精焰色反应”“酒精焰色反应"就是我们小组为这种试验方法进行得命名、我们在201４年寒假期间在“北京科学达人秀”表演与短片《玄幻化学》中瞧到了这种方法。
“北京科学达人秀"得舞台上,选手将固体放入培养皿中,加入少量酒精,用打火机点燃,出现非常亮丽得现象。
《玄幻化学》中得实验也就是一样。
组织者将固体摆成元素符号得形状,用同样得方法点燃,在冬日得夜晚显得格外好瞧、由于主要引燃材料就是酒精,我们就把这种方法命名为“酒精焰色反应”。
《玄幻化学》中得视频截图见附图1。
我们以这种方法为基础,探究“酒精焰色反应"。
讨论过程:沈钟毓:用“酒精焰色反应"有什么优点呢？吴宁然:简单易行就是它最大得优点所在、它既不需要昂贵得试剂用品,也不需要复杂得操作,仅仅就是两步操作就能解决、贾晰涵:那我们应该用什么样得步骤进行实验呢？张煦:我们可以用这样得步骤方法:（1）在培养皿或表面皿中放入少量碳酸钠固体,加入少量酒精。
（2）用打火机点燃,观察现象。
赵小凡:实验现象真得很明显,实验接近结束时,出现明显得黄色火焰。
周东阳:那么,加入试剂得量对实验有什么影响不？吴宁然:我们可以对试剂得量进行研究:（1）分别用少量碳酸钠固体、大量碳酸钠固体,少量酒精进行测试,记录现象。
（2）分别用大量酒精、少量酒精,少量碳酸钠固体进行测试,记录现象如下表:表一“酒精焰色反应”实验现象徐云浩:我发现以下结论:(1)固体试剂要适量,过少不易观察,过多容易造成浪费。
一般要求不高得时候取用2～3药匙即可满足需要。
(２)酒精要适量,过少不易观察,过多容易造成浪费,且火焰很高,容易发生危险、一般润湿固体试剂并稍稍末过固体试剂即可、刘文姝:我还发现其她结论与方法:（1）用表面皿得效果要优于培养皿,这样酒精可以集中区域燃烧。
（2）在点燃得过程中火焰过高容易发生危险。
改进措施为:用燃烧匙取出少量蘸有酒精得固体粉末(或用镊子夹起晶体颗粒),用打火机或酒精灯点燃,然后用点燃得火焰引燃表面皿中得火焰,可以大大降低危险性。
这种方法在实验中非常可行。
唐玉玲老师:大家得对实验提出了不同得改进方法,十分有效,可以进行推广、２、“氯糖焰色反应"这就是《疯狂化学１》短片中介绍得一种焰色反应得方法,就是以氯酸钾、葡萄糖反应为基础,浓硫酸催化而进行得反应。
在混合物中加入试剂就能非常清晰地观察出元素得焰色、我们将其称之为“氯糖焰色反应”。
反应方程式如下:浓硫酸O5CＯＯＨ+3ＫCｌ３C5H１1O5CHO+KClO３３C５H1１出于安全考虑,我们没有进行现场实验,而就是仔细观瞧了《疯狂化学１》里面得现象,并作了如下记录:锶、钠、钡、铜四种元素在这个反应下产生非常漂亮得颜色、试剂得量比较大,火焰非常高,但就是到了最后阶段,焰色才非常清楚。
但这个反应比较危险,需要用到还原剂葡萄糖,还有强氧化剂氯酸钾、浓硫酸,不适合在家庭中进行测试,因此这种方法不就是非常实用,但就是可以作为参考。
视频截图见附图2３、“直接焰色反应”我们在吃火锅或烧柴火得时候,常常也能瞧见不同颜色得火焰,因此我们就思考就是不就是可以直接把固体颗粒放到酒精灯或本森灯上灼烧,直接观察它得焰色。
因此我们以碳酸锂为实验对象,直接在酒精灯上灼烧,观察现象、实验进行得非常成功,把固体物质直接用燃烧匙蘸取,靠近酒精灯火焰,可以观察到跳动得红色火焰,非常绚丽。
但就是,唐玉玲老师提出了疑问:“大家都知道,铜元素在火焰上灼烧也就是有焰色得,那这种方法就是不就是可靠呢？”沈钟毓:我们可以进行改进,这个实验得原理就是没有问题得。
张煦:就是得,我们可以把固体颗粒直接用药匙撒到酒精灯得火焰上,这样应该可以、 赵小凡:这样有些浪费试剂,并且不容易清理,沾到酒精灯上很麻烦得。
沈钟毓:我们可以用玻璃棒试试。
用玻璃棒沾上水,接触固体颗粒后放到酒精灯火焰上试试瞧。
吴宁然:那样太麻烦,大家把小颗粒做成大晶体,这样用镊子夹取一端,放到酒精灯火焰上不就能瞧出实验现象了不！因此我们得知,这种直接把固体颗粒放入酒精灯火焰上灼烧得方法,也可以研究固体焰色反应。
不过,溶液得离子检验就要麻烦得许多,我们一直认为,课本上得方法去检验溶液中得离子也就是一种最佳方法、而固体得焰色反应就要简单得多,正如上文所述。
三、铝热反应原理铝热法就是一种利用铝得还原性获得高熔点金属单质得方法、可简单认为就是铝与某些金属氧化物(如Fe 2O 3、Fe 3Ｏ4、C ｒ２O 3、V 2Ｏ5等)在高热条件下发生得反应、铝热反应常用于冶炼高熔点得金属,并且它就是一个放热反应其中镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂、镁条在空气中可以燃烧,氧气就是氧化剂、但插入混合物中得部分镁条燃烧时,氯酸钾则就是氧化剂,以保证镁条得继续燃烧,同时放出足够得热量引发金属氧化物与铝粉得反应。
反应原理:镁条在空气中可以燃烧,氧气就是氧化剂。
但插入混合物中得部分镁条燃烧时,氯酸钾则就是氧化剂,以保证镁条得继续燃烧,同时放出足够得热量引发氧化铁与铝粉得反应。
由于该反应放出大量得热,只要反应已经引发,就可剧烈进行,放出得热使生成得铁熔化为液态。
铝热剂:铝与金属氧化物得混合物(比例约为１:2、95)铝热剂着火点较高,需要引燃。
常见得就是用镁条引燃(若氧气不足镁燃烧不充分得话,亦可再混入适量氯酸钾或过氧化钡,但易自燃),亦可用高温喷枪点燃。
实验反应化学方程式:氧化铁:2Al+Fe ２O 3２Fe ＋A ｌ２O 3四氧化三铁:８Al+3Fe 3Ｏ４9F ｅ+4Al ２Ｏ3高温 高温二氧化锰:4A ｌ+3MnO２3Mn+2A ｌ2Ｏ3 五氧化二钒:10Ａl+３V ２Ｏ5６Ｖ+５Al ２O 3 氧化铬:2Al+Ｃr ２O 32Cr+Al 2Ｏ３在演示实验中,老师经常用一般强烈得氧化铁进行试验,并且只加入少量得氧化剂,以免发生危险。
不过这样得实验现象就能满足一般学习得需要。
但就是,我们并未止步,继续研究各种条件及实际搭配下得反应现象、实验现象见 附图3四、铝热反应实验步骤方法及现象铝热反应可以用不同得反应条件,各种试剂得组合搭配也不尽相同。
常见得氧化剂有氯酸钾、高锰酸钾,有得实验还加入促进燃烧得镁粉。
氧化物也就是多种多样,最常用得就是氧化铁,还有二氧化锰、三氧化二铬、氧化铜等。
我们无法通过资料了解到各种组合得反应现象,于就是我们对各种条件进行测试。
对照组①:氧化铁5g 、铝粉1５g,无氧化剂,10cm 镁条引燃。
实验现象:安静持续燃烧,放出大量得热,产生大量得烟,形成熔融物。
对照组②:氧化铁5g 、铝粉１5g 、氯酸钾0、5g,10c ｍ镁条引燃。
实验现象:剧烈燃烧,放出大量得热,产生大量得烟,形成熔融物、１、氧化物不同得实验我们选用不同种类得氧化物(二氧化锰、氧化铜、三氧化二铬),进行试验,观察现象,记录为下表:表二 铝热反应中氧化物不同得实验现象我们从金属活动性顺序表中得知,铝元素与铜元素得活动性相差很大,因此氧化铜铝热容易发生爆炸,出于安全考虑,我们没有进行实验。