铝热反应实验的探究性学习设计

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1、铝热反应实验的探究性学习设计吴江市高级中学(215200)汪晔(13913738131)E-mail：wangye_huaxue@sina.com摘要：分析铝热反应在学习化学的作用，指出教参上实验方案的不足并提出改进意见,将演示实验改为分组实验，变验证实验为探究实验，利用探究活动解答实验习题，对巩固和深化学科知识、提高解答实验综合习题的能力以及培养实验技能和科学品质方面具有良好的作用，符合新课程标准在教育三维目标上达到人的和谐发展。关键词：化学实验；探究性学习；铝热反应化学实验是化学学习的灵魂，通过化学实验活动对提高学生学习化学的兴趣和壇强实验技能，加深对化学知识的理解以及

2、培养学牛的科学素养等方面都有着不可替代的作用。人们常说，科学的意义在于探究，科学的生命在于创造，这也是理科教学的终极追求。高一化学必修1P68的铝热反应是铝的一个重要性质，与铝化合物传化关系密切，用途广泛，设计并开展铝热反应的探究性学习，不仅能很好地激发学生学习化学的兴趣,巩固所学的化学知识，而且能较好地树立学生的创新意识，培养良好的科学品质、科学思维和科学精神，形成主动探究学习的良好习惯。木文就如何改进铝热反应并进行探究性学习谈一点做法和体会。一、实验方案的改进由于铝热反应过程中会产生大量的白烟，充满教室，久久不能散去，严重地污染了教室环境，而且反应过程中火星四射，融化物

3、飞溅，非常容易烫坏讲台和实验课桌，如果放在地上做又不方便学生观察，实验位置选择不当容易造成人身伤害及火灾，特别是重点中学、班额过大，这方面的隐患更严重。一般情况下老师不大做这个实验，分组实验更是避而远之了。其实，这个实验很冇趣也不难做，所用吋间短，只要稍微改进一下实验方案，完成这个实验效果是不错的。1.改进实验的特点由丁反应过程中有火星四射，融化物飞溅出来，烫坏讲台或课桌，其至造成人身伤害，故采用矿泉水瓶做罩了，既透明又受热不会炸裂，便于观察实验现象，操作安全。另外，矿泉水瓶罩子还能把反应过程中产生人量的白烟罩在瓶内，防止烟雾散发污染教室环境，消除危害师生健康的隐患。如果在

4、铝热剂装入时放进两根无锈铁钉，那么实验结束时可以观察到反应中牛成的红热铁水将埋在铝热剂中的铁钉焊接在一起，冇助于学生对铝热反应应用于野外火车铁轨焊接的理解和知识表象的形成。将铁架台改为三脚架，把滤纸锥做成滤纸直筒，蒸发皿中的细沙用细盐代替，再加上一透明有孔塑料瓶做罩子，使整个实验装置反而简单明了，操作方便，绿色环保，具有一定的审美情趣。1.实验的步骤①将盛有细盐（2/3体积）的蒸发1111放在三角架上。②把用方形滤纸卷成圆筒后胶水粘牢晾干的圆柱体竖立在蒸发皿的细盐上，用银子向纸筒里投入两根小铁钉。③按照氧化铁与铝粉质量比为7：2混合均匀的混合物倒进滤纸筒里，轻弹筒壁使粉末墩

5、实。④在装满药品后的纸筒上部放入少量氯酸钾粉末（用药匙将氯酸钾与表面皿药品略为混合）,并在上面插入一根（约5cm）打亮并弯成螺旋状的前部弯曲的镁条。⑤用酒精灯（或直冲式打火机）点燃镁条，罩上一个有孔的废弃矿泉水瓶做的罩子（如右图）。⑥反应完成后，用圮竭钳夹住蒸发血一端将其中的固体倒进盛水的烧杯里，冷却后取岀已焊接在一起的两支铁钉观察。2.实验的注意事项-般情况下，滤纸筒不易做得过高过粗，防止倾斜和纸张燃烧产生的烟太多影响观察。矿泉水瓶可用大点的，确保有较大空间，否则可能造成瓶了燃烧。一般不要用烧杯來罩。同时氯酸钾要适量，防止产生大量气体引起喷射。蒸发皿的直径应大于10cm,

6、也可用盘子、碗等其他物品代替。细盐不能太多，防止熔融物溢出掉到讲台上。以前是用砂子，由于品质有所不同，砂子中混有少量的石灰石在高温下产生气体引起铁水溅岀。另外食盐熔点高且易溶丁水，反应后又可用水除去。有资料表明，铝热反应剧烈，温度可达2000°C以上，而三氧化二铁在1400°C以上可发生以下反应：6Fe2O3^4Fe3O4+O2t,为了防止反应过程屮产生氧气引起铁水溅出，适当减少还原剂铝粉的用量（由教材中的氧化铁：铝粉的5：2改为7：2）,可以减缓反应的剧烈程度。二、分组实验的探究进行分组实验，每4—6人一组，按照上面改进的实验方案，将实验步骤写在黑板上，学生对照要求进行实

7、验。实验完成后，学生的兴趣大增，感觉新奇、刺激，学习探究的学习欲望高涨，这时趁热打铁，按自然组（一•般教室座位四组）由组长抽签，从发下的讲义上选择以下四组所设计的问题中的一组进行思考、讨论、笔试练习，最后派代表交流、师生评价，共享学习成呆。第_小组：①铝热反应引发的方法是,反应的化学方程式为；②检验生成物屮有铁生成的简单方法；③如果产物中有铝粉剩余，如何检验？,反应的化学方程式;④如果Fe2O3粉末中含有AI2O3杂质，怎么除去？，有关化学方程式；若是AI2O3粉末中含有FezC^杂质，又如何除杂呢？，写出有关化学