利用铁与水蒸气反应的实验改进方法,培养学生的创新能力（上传）VIP专享VIP免费

利用铁与水蒸气反应的实验改进方法,培养学生的创新能力陈汉林湖南省炎陵县第一中学（412500）化学是一门以实验为基础的自然科学，化学学科的形成和发展、物质的发现和发明，无不体现实验的光芒，更体现出人类不断的创新能力。课堂教学是创新教育的主战场、主阵地，成功的创新演示实验，可使学生获得有关知识，有效地开发学生的创新意识，培养创造能力。中学化学教材中的化学实验大多是验证性实验，学生在做实验时，处于被动接受的地位，这种模式缺乏对学生思维能力、动手能力、创新精神和创新能力的培养。应当让学生知道教程的实验方法虽然是经典方法，但不一定是最佳方法，可引导学生积极改进实验从而产生对化学实验所用仪器、药品及实验方法等进行创造性筛选改进的灵感。做到不惧权威，挑战权威，更利于培养学生的创新能力。铁与水蒸气反应实验按老教材方法(见下图)做，好时多，成功率低。存在的问题：（1）用烧瓶（垫着石棉网）产生水蒸气，水量多，升温慢，气流不足，水蒸气难以通过塞满石棉的硬质玻璃管，易造成水蒸气冷凝，而使试管破裂；（2）铁粉用石棉抱着难烧至红热；（3）水蒸气不能和红热铁粉充分接触；（4）用排空气法收集气体，是否收到难以判断。按新教材方法（见下图）做装置简单，操作方便，但试管易炸裂，成功率低，作为教师演示实验更不可取。因此教师引导学生对此实验加以改进利于培养学生的创新能力，自此实验在教材中出现以来，就不停地有论文发表在各种报刊上，对其进行探讨，提出了一些新颖的方法，值得各位同仁借鉴。笔者认真拜读和实验之后认为，均有些不足，有的装置复杂，有的好时长，有的应用新知识，有的成功率不高。为此笔者经认真研究之后，设计了一套新装置，能解决以上全部问题，实验的成功率可达100％。在课堂上引导学生积极探究，对症下药，可培养学生的创新精神和创新能力。实验装置和用品(见下图)一、改进思路：（1）用烧瓶（垫着石棉网）产生水蒸气，水量多，升温慢，气流不足；可用20mm×200mm的试管代替烧瓶，用酒精的直接加热产生水蒸气，水量少，升温快，气流足，节省时间。（2）水蒸气难以通过塞满石棉的硬质玻璃管，易造成水蒸气冷凝，而使试管破裂；可用长12cm-15cm的7mm-8mm的玻璃管代替硬质玻璃管，不塞石棉，利于水蒸气通过。（3）铁粉用石棉抱着，水蒸气不能和红热铁粉充分接触；由于用玻璃导管代替硬质玻璃管管内径小，不塞石棉反应时铁粉与水蒸气也能充分接触。另外铁粉用量少，节省试剂。（4）铁粉用石棉抱着难烧至红热，把铁粉直接放在玻璃导管上加热。（5）用排空气法收集气体，是否收到难以判断。用排水法代替排空气法收集氢气，气体收集了多少一目了然。二、主要步骤1、装还原铁粉：用一根小玻璃棒插入玻璃管内接近中间部位，把玻璃管插入还原铁粉内装入约1cm的还原铁粉，竖起玻璃管铁粉滑入玻璃管的中央，抽出玻璃棒，使铁粉平铺在玻璃管的中央，再按图示连好装置。2、加热和收集：用酒精灯给大试管加热，待产生的水蒸气把空气排尽后，再用酒精喷灯对着铁粉加热，同时用排水法收集气体、约1分钟铁粉发红，不断有气泡冒出。3、检验气体：把收集到的气体进行检验，能听到轻微的响声。若试管内气体未收满，可把水放出，用手指堵住试管口，倒转几次，使空气和氢气混匀，再检验可听到有尖锐的爆鸣声。物从始态发展到终态的途径是很多的，因此，解决问题的方法也不止一个，所以要加强培养学生多途径的解决问题的能力（即新方法）。这也给我们提供了设计创意实验的源头。最后让学生将改进实验与书本上的方法比较对照，分析对比优劣，并诱导学生思考是否还有其他改进方案。这样创新演示实验有助于克服思维定势的影响，开拓学生思维，提高了学生分析问题、解决问题的能力，激励学生敢于标新立异提出富有新意、与众不同的实验方案，以激励学生的创新意识。