铝热反应实验报告[精选].ppt

* 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 2006年青藏铁路的全线通车，开启了我国铁路业新的纪元。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？ 实验人员：田鸣秋 陈婉玲 实验日期：2010年4月20日 实验目的：探究铝热反应与铁轨的焊接 实验器材： 1.仪器：坩埚钳，铁架台，滤纸，天平，酒精灯 2.药品：钢管（两节），薄铝板，泥沙，铝粉，四氧化三铁，超氧化钾，碳粒，镁条，二氧化锰 实验原理：镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，超氧化钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发铝热反应。由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态。 3Fe3O4 + 8Al=4Al2 O3 + 9Fe 4Al + 3MnO2 = 2Al2O3 + 3Mn 实验步骤及现象： 1.用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，使四周都有四层。 2.将漏斗架在铁架上，下面垫上泥沙放上铝板再放上用泥包好的两根钢管 3.用天平称取10g铝粉,5g四氧化三铁,3g碳粒,2g二氧化锰 4.把固体粉末混合倒入漏斗中，把少量超氧化钾撒在上层 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 6.待熔融物冷却观察钢管连接情况——基本连接但易断开，除去外层熔渣，仔细观察，可以看到落下的是铁珠 7. 收拾仪器，处理实验残渣 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 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 问题与讨论 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 *