[实用新型]一种铝热反应演示实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中学化学教学领域，尤其是一种铝热反应演示实验装置。

背景技术

铝热反应是高中化学教学中重要的演示实验之一，铝热反应的反应原理可以应用在生产上，曾用于焊接钢轨等，在冶金工业上也常用此反应原理，如：用铝和金属氧化现物反应冶炼钒、铬、锰等。实验现象明显直观的演示实验能帮助学生掌握和理解铝热反应的反应原理，现行教学实验中存在的不足有：镁条不易点燃，点燃后也常因火由上往下燃烧而熄灭，需要多次点燃，浪费课堂时间，即使点燃，刺眼的镁光也不利于学生观察实验现象；其次，反应过程中产生大量白烟，扩散后严重污染教室环境，危害师生身体健康，另外，沙子中常混有少量的石灰石，在铝热高温反应条件下，产生的气体易引起铁水的外溅，实验操作过程有一定的危险性。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种铝热反应演示实验装置，它具有操作简便、安全环保、实验现象明显、节约操作时间等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种铝热反应演示实验装置，包括瓶罩、纸筒、蒸发皿和三脚架，所述蒸发皿设置于所述三脚架的正上方，所述纸筒垂直固定于所述蒸发皿中，所述瓶罩置于所述纸筒的外侧。

所述瓶罩为透明矿泉水瓶的下半截。

所述蒸发皿可用盘子或碗代替，直径大于10cm。

所述瓶罩直径和高度均大于所述纸筒的直径和高度。

本实用新型的有益效果是，

1、实验装置简单，操作方便，节约时间；

2、使用瓶罩将反应过程中生成的白烟罩住，有效减少了环境污染；

3、用熔点高易溶于水的细盐代替沙子，实验更安全可靠；

4、实验现象明显，采用白糖引燃反应，不仅增加实验的趣味性，也利于巩固所学知识，提高学习兴趣。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

其中1、瓶罩，2，纸筒，3、蒸发皿，4、三脚架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一种铝热反应演示实验装置，如图1所示，包括瓶罩、纸筒、蒸发皿和三脚架，蒸发皿3设置于三脚架4的正上方，纸筒2垂直固定于蒸发皿3中，瓶罩1置于纸筒2的外侧。

瓶罩1为透明矿泉水瓶的下半截；蒸发皿3可用盘子或碗代替，直径大于10cm；瓶罩1直径和高度均大于纸筒2的直径和高度。

具体实验操作过程：

1、向蒸发皿3内加入一定量的细盐（约占蒸发皿体积的2/3），置于三脚架4上方。

2、将方形滤纸卷成圆筒后用胶水粘牢晾干后，圆柱体纸筒2竖立在蒸发皿3内的细盐中，用镊子向纸筒2内投放两个无锈小铁钉。

3、将氧化铁粉末与铝粉的混合物（质量比为7:2）倒入纸筒2里，轻弹筒壁使粉末墩实。

4、将装满药品后的纸筒2上部放入少量氯酸钾粉末和镁粉的混合物。

5、在混合物上放少量绵白糖，滴两滴浓硫酸，迅速罩上瓶罩1，观察实验现象。

6、反应完成后，用坩埚钳夹住蒸发皿3的一端，将其中的固体倒入盛水的容器中，冷却后发现，两个无锈小铁钉已焊接在一起。

用透明矿泉水瓶做成的瓶罩1便于观察实验现象，不会受热炸裂，还能把反应过程产生的白烟罩在瓶内，防止烟雾散发污染环境，在一定程度上消除了安全隐患；用细盐代替沙子，因为沙子中混有少量的石灰石在高温下产生气体引起铁水溅出，而食盐熔点高且易溶于水，反应后可除去；浓硫酸脱除蔗糖水分的反应过程，产生大量的热量，足以引燃氯酸钾，氯酸钾中混入一定量的镁粉使温度进一步升高，从而引发铝热反应，置换出氧化铁中的铁，反应方程式为2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3。用糖引燃铝热反应，既结合了所学知识、增加了趣味性，又保证了师生操作的安全性。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。