一、鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理

熱反應(yīng)的原理，是鋁單質(zhì)在高溫的條件下進(jìn)行的一種氧化還原反應(yīng)，體現(xiàn)出了鋁的強(qiáng)還原性。由于氧化鋁的生成焓(-1645kJ/mol) 極低，故反應(yīng)會放出巨大的熱，甚至可以使生成的金屬以熔融態(tài)出現(xiàn)。另一方面，反應(yīng)放出大量熱使鋁熔化，反應(yīng)在液相中進(jìn)行使反應(yīng)速率極快，短時間放出極大量的熱。鋁熱反應(yīng)的劇烈程度，由金屬離子氧化性所決定。據(jù)估計(jì)，500克鋁熱劑(成分是氧化鐵和鋁)會在30秒內(nèi)燃燒殆盡。

表達(dá)式：2yAl 3MxOy=高溫=yAl?O? 3xM(M為金屬元素)

實(shí)驗(yàn)反應(yīng)化學(xué)方程式:

氧化鐵：2Al Fe2O3==高溫==2Fe Al?O?

四氧化三鐵：8Al 3Fe3O4==高溫==9Fe 4Al?O?

二氧化錳：4Al 3MnO2==高溫==3Mn 2Al?O?

五氧化二釩：10Al 3V2O5==高溫==6V 5Al?O?

氧化鉻：2Al Cr2O3==高溫==2Cr Al?O?

二、鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作

1、將氧化鐵和鋁粉按照體積比3:2混合均勻制成鋁熱劑，裝入容器內(nèi)。

2、取少量氯酸鉀充分研碎，撒到鋁熱劑頂部。

3、取一根10cm左右的鎂條，用砂紙打磨干凈，插入鋁熱劑頂部。

4、引燃鎂條，戴好墨鏡，以防閃光傷眼。

5、在鋁熱劑下放一些廢鐵，可以被鋁熱劑燃燒時產(chǎn)生大量的熱量熔化，變成炙熱、亮黃色的鐵水，非常壯觀。

注意安全。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量熱能，使氧化鐵粉末和鋁粉在高溫下發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)。最終生成液態(tài)的鐵和氧化鋁。

三、鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用

1、冶煉難熔的金屬。

2、焊接鋼軌等大截面鋼材部件。

3、軍事上可以制作鋁熱彈等強(qiáng)殺傷性的武器，還可以用作破壞敵軍器材。

4、傳統(tǒng)的煙火劑。