高中化学2.1铝及其化合物的性质教案2苏教版选修6(新)

2.1 铝及其化合物的性质
拓展课题铝热反应
教学目标：
1．以实验巩固铝的化学性质。

2. 以实验巩固可溶性铝盐的化学性质。

情感目标：
通过铝及其化合物的学习，培养学生细致,认真的科学态度。

教学重点难点：铝的化学性质；可溶性铝盐的化学性质。

教学方法：实验探究、学生讨论、教师演示
教学过程：
一、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，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。

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。

但是，氯酸钾不能用高锰酸钾代替，因为高锰酸钾为强氧化剂，高温会和强还原剂镁反应爆炸。

二、实验操作
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。

2.将两者混合均匀。

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。

3.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放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条，点燃镁条，观察发生的现象。

4.可以看到镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应，放出大量的热，同时纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中，待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以看到，落下的是铁珠，这个反应叫铝热反应。

反应生成铁和氧化铝。

利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些难熔性氧化物,这类反应被称为铝热反应.
例如,在焊接铁轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出.让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起.
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。

实验注意事项:
首先，铝热反应有一定的危险性，如果没有较好有效的防火和耐高温措施，不适合在家里或房间里做该实验，否则容易造成化学烫伤，化学爆炸等事故。

如果对铝热感兴趣，可以选择室外或者安全的有防火措施的房间进行实验，并建议用氧化铁作为金属氧化物，并严格控制反应物量的大小，建议铝粉可稍微过量，以使金属氧化物完全反应。

在使用镁条时请注意，镁条必须打磨光亮，并且要10厘米左右，太短热量不够，太长燃烧时间太长，并造成浪费。

建议不要在承接容器中加水，否则水高温分解的氢气容易产生化学爆炸。

切忌不能在反应物附近放可燃物，易燃物或玻璃等易爆物品。

当用氯酸钾作氧化剂时，切不可加大剂量，否则会引起物理爆炸和化学爆炸，在点燃反应物之前，先撤离周围人员，并保持一段距离。

在点燃镁带时，可使用高温打火机，喷火枪或酒精灯。

发现镁条逐渐变黑和闪火星时，说明镁条已经吸收了够多的热量，马上要燃烧了，这时要继续加热，并准备撤离。

点燃镁带后，要赶快离至适合的距离，实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象，以防止被铝热反应的强光灼伤眼睛。

绝对不允许在反应物旁观察反应现象。

反应时，会有900～1500℃的高温的金属熔融物喷出，这时要隔离周围人员，不得靠近。

反应结束后，不可用水浇灭，要等其自然冷却。

进行反应时，容易造成剧烈反应的金属氧化物，如二氧化锰等，建议不要用相机进行拍摄，如需拍摄分析，最好用耐强光的镜头，或在镜头上装上黑色胶片等。

冷却结束后，可看见被还原的金属，该金属可收藏或再使用。

【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。