1、铁与水蒸气的反应实验设计一、本实验在教材中的地位与作用2、铁与水蒸气反应的产物特殊铁与水蒸气产生四氧化三铁和氢气。1、高中阶段唯一较系统学习的过渡金属铁，它的性质是学生学习的重点、难点。3、该实验为科学探究实验，操作简便但成功率很低。二、实验原型及不足高中化学(人教版必修1)P50缺点：实验时间长，产生的氢气量少，棉花容易烧焦，成功率低湖北省宜都一中 袁勇 三、该实验改进的现状：实验方式：将建筑用红砖砸成黄豆大小左右的颗粒用水浸湿，再捞出与干燥的还原铁粉混合，在硬质试管中直接用酒精喷灯加热缺点：用酒精喷灯，易使试管软化，不便操作，红砖成分复杂，可能让学生对实验理解带来干扰。江苏教育学院生命科学
2、与化学学院 王贤明实验方式：将1g氢氧化钙、1g铁粉的混合物置于硬质试管底部。先预热再集中加热，用排水法收集产生的气体，验纯，看是否有爆鸣声，验证是否产生了氢气。缺点：氢氧化钙分解温度高，耗时长，时间无法控制，氢气无法吹出气泡。小结：现象不明显，成功率低，操作不便，耗时长，不适宜实验的推广和课堂应用。四、实验创新与改进之处：(1)、使用两个酒精灯分别加热,其中一个加防风灯罩铁与水蒸汽的反应温度为600左右，用酒精喷灯的温度过高(可达1000-1200),容易使试管软化或炸裂，普通酒精灯外焰温度可达到600。只要防止热量散失就能使反应进行。因此选择将石棉网改造成的防风灯罩1、改变加热方式四、实验
3、创新与改进之处：1、改变加热方式(2)分隔开，先后加热如果将产生水蒸气的物质和铁粉混合加热，水蒸汽会提前逸出，铁与水蒸气反应的机会减少，因此选择分开加热，先加热铁粉，再加热五水硫酸铜，减少水蒸气的浪费，提高利用率。四、实验创新与改进之处：2、改变水蒸气的产生方式考虑到棉花吸水量不易控制，而温度过高时经常导致棉花烧焦。利用五水硫酸铜晶体受热分解产生水蒸气，便于通过颜色变化控制反应进程。五、实验用品实验用品:试管、自制防风灯罩、酒精灯、导气管、铁架台、蒸发皿、木块、火柴、木条、烧杯、棉花实验药品:还原铁粉、五水硫酸铜晶体、含洗洁精的水胆矾铁粉酒精灯酒精灯防风灯罩六、实验装置加 有 洗 洁精的水酒精
4、灯酒精灯取一定量的五水硫酸铜粉末平铺试管底部，再将一定量的还原铁粉平铺试管中部，先预热试管，再用带防风灯罩的酒精灯加热铁粉，然后用普通酒精灯加热五水硫酸铜粉末，将反应产生的气体通入加有洗洁精的水中，观察到大量气泡产生，用燃着的木条靠近水面的气泡。反转导气管，继续用产生的气体吹气泡。七、实验过程：八、实验效果：2min左右可看到平稳的气流，点燃水面上的气泡可观察到爆鸣声，重复多次后爆鸣声越来越小，说明氢气已比较纯净。反应后的固体：尾部为白色和蓝色固体，中部为黑色固体。反转导气管，吹气泡，可以观察到气泡飞起，可重复多次进行观察。CuSO45H2O=CuSO4+5H2O3Fe+4H2O(g)=Fe3
5、O4+4H2高温1、成功率100%，速度快。2、装置简单、操作简便。不需要酒精喷灯，直接用酒精灯就可以达到目的。3、原料易得，仪器常见。九、自我评议4、安全性高。5、创新性强。九、自我评议改变产生水蒸气的方式。利用五水硫酸铜分解产生水蒸气，可以有效控制水蒸气产生，并方便从颜色变化观察是否还有水存在，实现对反应的控制。改变操作方式。先加热铁粉，再加热五水硫酸铜，使水蒸气得到充分利用，保证实验成功率达 到100%。改变产物的检验方式。点燃气泡产生爆鸣声，气体吹起的气泡可以飞起来，可以更好地说明产生了氢气，并且增加了趣味性。5、创新性强。九、自我评议改进后的实验更加便于开展探究性学习。6、实用性强。改进后的实验装置简单，操作简便，现象明显，原料易得，更适合推广和课堂应用。
