高一化学化学：铁粉与水蒸气反应实验的改进学案VIP免费

铁与水蒸气法应实验的改进铁粉与水蒸气反应的实验难度很大，长期以来很多人做不出这个实验。原因是这个实验用时长，成功率低，不安全（易炸裂试管）等。人民教育出版社新课标高中化学新教材必修1，把这个实验作为学生的科学探究内容，难度更大。我们经反复探索，对该实验做了一些改进，取得了很好的效果。1实验器材铁架台、烧瓶、具支试管、酒精灯（带风罩）、玻璃纤维2实验装置A：玻璃纤维B：还原铁粉3实验过程和方法3.1按图装配好仪器。3.2分别在250mL烧瓶中装入10mL水,在25mL具支试管底部加0。4g~0.6g还原铁粉,然后塞入玻璃钎维(稍微塞紧)，塞上橡皮塞,连接导管。（玻璃纤维应尽量靠近铁粉，通水蒸气的导管应尽量接近玻璃纤维。）3.3用酒精灯给烧瓶直接加热,待水沸腾，把水蒸气通入具支试管底部，然后用带风罩的酒和精灯给还原铁粉加热。3.4约一分钟后,用15mL小试管收集氢气。3.5检验产生的氢气。试管口朝下，立即堵住管口,移近酒精灯，松开，使氢气燃烧,可听到较响的爆鸣声。4实验结果及讨论4.1不需喷灯及其配套仪器，降低了对实验仪器的要求也降低了实验难度。使条件差的学校也能做这个实验。4.2安全且成功率高。玻璃纤维可以挡住冷凝水、防倒吸，从而可避免试管破裂；提高成功率，经过上百次试验，未出现一例失败作者简介：杨长军湖南怀化人，西华师范大学04级化学课程与教学论研究生。4.3反应速度快、铁粉用量少。从通入水蒸气给铁粉加热到集满15毫升氢气（含水蒸气）仅需不到两分钟。我们探索了铁粉用量与反应时间的关系，列表如下：铁粉质量（克）0.20.40.60.81.01.21.4第一次反应时间(秒)91404599686654第二次反应时间(秒)77425084605558第三次反应时间(秒)85516365727061平均反应时间（秒）84445682666458注：反应时间指加热一分钟后收集15毫升气体所需时间（水槽中开始冒气泡时取出收集试管）从表中可以看出：铁粉只要0。2克就可完成实验，铁粉0。4——0。6克反应速度最快。可见，使用铁粉适度少量不仅节约药品而且反应速度更快。4.4用烧瓶制取水蒸气，不垫石棉网，直接加热。很多人认为而用烧瓶就必须用石棉网，其实给烧瓶加热有时也可不用石棉网。还有人认为产生的水蒸气应控制流量和流速，结果产生的水蒸气量少、温度低，必须用喷灯给反应试管加热反应才能进行。经测定，如不垫石棉网，水蒸气从烧瓶经导管到达反应试管时温度有99OC；加了石棉网后，在反应试管中,水蒸气的温度降低到45℃左右！实验证明，水蒸气流速快、温度高是该实验用普通酒精灯（带风罩）加热就能快速反应的关键。4.5用具支试管，使冷凝水能随时流出。可在一定程度上防止冷凝水与铁粉相遇。4.6在反应试管中塞上玻璃纤维，也可以用脱脂棉代替。玻璃纤维与试管壁应稍紧。这一反应的水蒸气不可避免地会冷凝成液态水，液态水可以冲散铁粉并降低铁粉的温度而且与高温的试管底部相遇易使试管破裂而使实验失败。玻璃纤维最好，可有效地挡住冷凝水，使之不与铁粉相遇，并可防止水倒吸，从而可以确保实验成功。