铁与水蒸气反应教学设计案例（精选6篇）
铁与水蒸气反应教学设计案例 第1篇
铁与水蒸气反应教学设计案例
1.指导思想与理论依据
在必修一第三章金属及其化合物中，铁与水蒸气的反应出现在科学探究中，体现了新课标的精神，课本要求学生设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。以此为依据设计这节课。
2.教学内容分析
实验是化学的基础。反应实验装置的设计是学生应逐步培养的能力。本节课是培养学生实验设计能力的一个很好地平台，由于是高中第一节实验探究课，需要结合学生在初中学习到的一些实验装置的知识，把已经学过的零散的知识进行整合，进一步提升学生的实验能力。
3.学生情况分析
学生在初中已经见过一些实验装置，比如O2、H2、CO2的实验室制法，简单的性质实验，具备了完成化学实验的基本思路和方法，具备设计简单实验的能力。这些知识都是本节课探究性学习的前提和基础。在教学过程中，本着以学生为主体，使学生成为知识的积极构建者，主要采用让学生设计实验的方式，注重学生的能力发展。
4.教学目标设计
(1)基本目标
知识与技能目标：
1.了解铁与水蒸气反应的原理
2.设计出简单可行的铁与水蒸气的反应装置
3.培养学生动手能力、观察实验、分析实验的能力，解决实际问题的能力。
过程与方法目标：1.采用实验探究法，在复习反应装置的过程中，引导学生学习科学方法，提高学生科学探究能力，充分挖掘学生的潜能，发展学生的个性和特长。
2.在教学过程中训练思维的严密性、逻辑性，培养学生分析、推理、归纳、总结的能力及小组合作能力。
情感态度与价值观目标：
1.培养学生积极思考、勇于探索的优良品质。
2.培养学生重视实验的科学态度和对学科实验的兴趣。
(2)发展性目标
以课本实验为依据，培养学生实验设计能力，培养学生良好的解决问题的思维习惯和提高学生的实验操作水平。
(3)教学重点的分析与确定
铁与水蒸气的反应是以科学探究的形式呈现的，引导学生合作设计铁与水蒸气反应的实验装置，并进行方案评价。由此确定教学重点：铁与水蒸气反应的装置设计。
(4)教学难点的分析与确定
水蒸气制备，氢气的检验等这些基本实验学生在初中已有所认识，如何将已学的知识串在一起，形成比较系统的知识体系，成功地完成铁与水蒸气的反应是一难点。
5.教学过程设计(3)问题情境的开放性措施
本节课创设的开放性问题情境如下：
①请你写出铁与水蒸气反应的方程式?
设计这个问题，主要考虑这节课是设计实验，学过，所以直接提问默写方程式。
方程式已经 ②铁与水蒸气反应的实验装置由几部分组成?
设计实验之前先提出这个问题，是为了降低实验设计的难度，由于这是学生第一次设计实验，学生没有头绪，这个问题可以使学生有个基本思路，便于设计实验。
③请分组设计铁与水蒸气的实验装置，并画出你设计的装置简图?
这个问题最重要，是本节课重难点，学生通过分组讨论，每个小组最终拿出一个方案，确定方案后，在展台展示并由学生说出自己组的设计思路，之后其他组进行点评，教师也作适度点评，但以学生为主。
④课本上给出的实验，设计思路和优点在哪里?
这个问题主要是拓宽学生的视野，少量水蒸气可以用湿棉花制备，少量氢气还可以用肥皂泡收集，再进行点燃检验。
⑤通过课本实验，你刚才设计的实验装置还可以怎么改进?
这个问题是让学生会学与致用，设计实验时我们要打开思路、大胆想象，使同学设计的更新颖，实验效果又好的实验，这也证明了实验的多样性。
(4)学生活动的开放性措施
①小组讨论。六个小组各设计一套铁与水蒸气反应的装置，培养学生的合作探究能力。
②学生展示设计方案，并回答其他组提出的问题。培养学生的思维能力和表达能力。
③学生设计实验方案。培养学生分析问题、解决问题的能力、知识迁移能力和创新能力
(5)教学过程描述实施
上本节课之前，教师已经将铁与水蒸气反应的方程式讲了，上课后，教师先请一个学生板书铁与水蒸气反应的方程式，然后请学生看课本50页科学探究第二段：设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。并提问大家：整套装置应包括哪几部分?学生讨论教师指导得到回答：整套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体三部分。教师扣到本节课重点：请同学们结合初中所学的实验知识画出你设计的装置简图。
学生共分为六个小组，以小组为单位进行讨论设计，在讨论的过程中，教师对个别问题加以指导。学生基本出结果后，派代表用投影展示各组设计的结果，陈述自己组的设计思路，并由其他组提出问题，给与评价。六个组都展示完毕之后，教师从学生的设计的装置中总结几套比较好的方案。
在上面的基础上，教师演示课本中给出的实验，学生认真观察实验现象，提出新的问题：这个实验的原理和优点在哪里?学生讨论回答，得到答案：此实验很新颖，而且简单，首先一支试管代替三支试管，其次用肥皂泡收集少量氢气很新颖。接着教师提出问题：你设计的实验还可以怎么改进?让学生打开思路，大胆想象。
最后，学生小结归纳本节课重点内容并谈学习体会。通过学生的发言，可以看出学生掌握了本节课的内容，达到了教学的实效性。
课后，组织学生对学习活动的情况进行评价。
6.学习效果评价设计
在课后组织学生以小组为单位，对参与探究活动的情况进行评价，充分体现出学生对本节课学习效果的认可，和教学目标的达成。同时要求学生认真反思自己在学习过程中的成功和失败，进行自我评价，为开展探究式学习的研究提供可靠的数据。
7.教学反思
新课程标准特别提出：一是体验科学探究的过程和问题意识的培养，二是化学学习的方法和终生学习能力的培养。所以在进行这节课的教学活动时我也始终贯彻这两点。这节课激发了学生对实验很高的兴趣，最重要的是让学生体会了科学探究的过程，让它们的思维和实践有了一次强烈的碰撞，坚定了他们进行科学探究的信心。
铁与水蒸气反应教学设计案例 第2篇
设计
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一、教学目标：
1．知识与技能
（1）了解铁与水蒸气反应的原理
（2）设计出简单可行的铁与水蒸气的反应装置
（2）完成铁与水蒸气反应实验
2．过程与方法
（1）培养学生查找、阅读资料的能力
（2）培养学生实验设计和实验操作能力
（3）培养学生良好的解决问题的思维习惯和提高学生的实验操作水平
3．情感态度与价值观
（1）让学生体会到设计并完成实验的成功感，增加学生学习化学的兴趣
（2）培养学生发现问题的意识
二、教学重点和难点
本节教学重点：铁与水蒸气反应的条
本节教学难点：如何成功地完成铁与水蒸气的反应
三、时安排
1时
四、教学方法和策略
实验探究
五、教材分析
必修（Ⅰ）第三章《金属及其化合物》中铁与水蒸气的反应是以科学探究的形式呈现的，高中化学新程的基本理念中提到：“通过以化学实验为主的多种探究活动使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。科学探究的目的是让学生在获得结论的同时，体验科学探究的过程，了解科学探究的方法。所以人教版新教材特意将它设计成科学探究，这个实验难度非常大，现在要刚进入高中的学生来设计这个实验难度就更大了。在对学生初中化学实验学习情况作了调查后，我发现学生对于简单实验的基本操作掌握的还可以，但是几乎没有实验设计的经历，所以让他们贸然进行这个科学探究，可能会让学生对化学实验产生畏难情绪从而降低学习化学的热情。所以我将这个科学探究设计成由简到难三个实验设计（见后附实验报告），让学生循序渐进地领会科学探究的方法。对于刚刚体验科学探究的同学，为避免学生过于茫然不知从何入手，我在实验设计1中对学生做了一些指导，将实验设计1设计成教师提出实验目标、学生在教师的指导下按步骤完成设计。实验设计2是教师只提出实验目标、学生自己完成实验设计；开展实验设计2的科学探究活动时，我特别注意探究过程的开放性，不给学生规定框框，不束缚学生的思维，让学生动手实践，学生的思维非常活跃。实验设计3是教师不给设计目标、学生自己在实践过程中寻找问题、自己制订实验目标并完成实验设计；实验设计3是让学生不仅学会通过实践来解决问题，更要从实践中发现新的问题。
探究过程中合作是非常重要的，所以在堂上我们采用了全体讨论、小组讨论、小组实验等多种合作形式。最后通过学生多角度的思考、取众人之长，学生共设计出种非常成功的装置。
六、教学过程：
（前准备）前教师布置作业让学生完成实验报告，教师批阅，将思路相近的同学分在一个小组中，共分为八个小组。
（上引言）今天我们一起研究铁和水蒸气反应。铁和水蒸气反应以往是演示实验，难度非常大，老师做这个实验也很难成功，希望今天大家能帮出老师解决这个难题。在以往的实践中我觉得这个实验有几点注意的地方，希望大家注意：
1要保证水蒸气和铁粉反应，铁粉和冷水和热水都不反应。
2使用酒精喷灯有一定的危险，可以使用加防风罩的酒精灯代替。
（科学探究1）展示几位同学的实验设计：
设计1－1
设计1－2
设计1－3
设计1－4
设计1－
（学生评价）
1设计1-1采用圆底烧瓶盛装水来制备水蒸气，圆底烧瓶中的水很多，又要间接加热产生水蒸气需要较长时间。相比而言设计1-
2、设计1-3使用的试管可以直接加热，水也比较少，可以更快的产生水蒸气。
2对比设计1-
2、设计1-3两组装置很相似，但是设计1-2产生水蒸气的装置和铁粉的反应装置间的导管更短，这样可以防止水蒸气在导管中又冷凝为水。
3设计1-4选择直玻璃管作为水蒸气与铁粉反应装置，应该也可以。但后面设计的浓硫酸和无水硫酸铜比较复杂，应该简化。
4设计1-使用氢气还原氧化铜来检验氢气的存在装置很烦琐，实际操作中很难保证气密性，同时需要大量氢气，而少量的铁粉和水蒸气反应很难满足要求，最好用点燃的方法来检验氢气。（经过大家的建议和改进，制定以下两种实验装置，由两组同学分别实验）
（科学探究2）展示几位同学的设计方案
实验2－1
实验2－2
实验2－3
实验2－4
（学生评价）：
1设计2-1的优点是水蒸气的产生装置和铁粉和水蒸气的反应装置合并在一起，装置整体看上去很简单，但是铁粉洒在带孔的铝片上会漏到水中致使反应实验。没有书上第46页图3-8的实验装置合理。
2设计2-2的优点是可以补充水蒸气，但是用手推注射器很难控制加水量，而且注射器的气密性不好，设计2-3的思路与设计2-2非常相似，用输液瓶向湿棉花中不断补充水，可以反应较长时间，可以进一步实验检验。
3设计2-4的创意非常新颖，使用碱式碳酸铜可以分解生成水蒸气，但是同时产生2，设计中用NaH溶液吸收2，但这样水蒸气也被吸收，相当于直接用水发生水蒸气，可以将碱式碳酸铜改进为分解只产生水蒸气一种气体的物质。（师生合作、改进实验装置，分成小组实验）
（以小组形式展示，师生评价）
实验1：实验成功，看到加热时铁粉变红，验纯后点燃尖嘴处有火焰。但是由于产生的水蒸气气流太大很快干燥管中氯化钙吸水呈糊状，后撤去干燥管后尖嘴处的氢气中含有大量的水蒸气点燃时火焰时有时无，非常不稳定，而且反应一段时间后，铁粉与水蒸气反应的大试管的管口处积存了较多的水。
实验2：实验基本成功，看到加热时铁粉变红，但是验纯时没有听到“噗”的声音或尖锐的爆鸣声，可能是由于环境太嘈杂。后改为将导管通入蒸发皿中的泡泡剂时看到有气泡出现，用木条点燃泡泡有蓝色火焰。但是在实验结束后同学忘记将导管从泡泡剂中撤出而只撤去酒精灯，所以出现倒吸现象而导致试管炸裂。
实验3：实验成功，使用普通试管加热好几次出现试管炸裂的问题后来将试管换成加厚试管，没有出现试管炸裂的问题，看到加热时铁粉变红，导管通入蒸发皿中的泡泡剂时看到有气泡出现，用木条点燃泡泡有蓝色火焰。
实验4：实验成功。在直玻璃管中相距3的地方分别放置铁粉和略湿的棉花，将输液瓶中装满水，拔去针头将软短管插入湿棉花中，控制流速让水逐滴留下，看到加热时铁粉变红，导管通入蒸发皿中的泡泡剂时看到有气泡出现，用木条点燃泡泡有蓝色火焰，而且反应可以持续很长时间。
实验：实验成功。看到加热时铁粉变红，导管通入蒸发皿中的泡泡剂时看到有气泡出现，用木条点燃泡泡有蓝色火焰，而且验纯后用尖嘴点燃看到米粒大小的稳定的火焰。
（教师总结）看到大家齐心合力、集思广益设计出这么多种装置并且很多都取得了成功，我感到非常的惊喜，我想很多同学还沉浸在成功的喜悦中，现在我们一起总结：设计一个成功的实验装置需要注意哪些问题？
1．设计实验时我们要尽可能的简化装置，让实验体现出简洁美。
2．设计实验时我们特别要注意反应物的状态和反应条，有的同学设计了铁钉放入热水中等错误的实验装置，就是由于对只有铁粉和水蒸气在高温条下才能反应这一点认识不清。
3．设计实验时我们要打开思路、大胆想象，今天很多同学设计的都很新颖，实验效果也很好，这也证明了实验的多样性。
4．有的小组很遗憾出现了问题，向第二小组的同学由于没有将导管从泡泡剂中撤出而只撤去酒精灯，所以出现倒吸现象而导致试管炸裂。这说明在实验中要注意操作的规范性和准确性。
．设计实验时要考虑现有的实验室条，有的同学设计的石英试管、铁质试管都很好，但是由于我们实验室条有限没有选用。
（探究3）对于这个实验，你还希望知道什么？有没有什么设想？
1．我们在实验中只检验了氢气，那么如何检验另一种产物—Fe34？
2．氢气在加热情况下可以还原Fe34，这两个反应是不是可逆反应？
（学生小组讨论，回答）
1．对于第一个问题：
（1）可以通过观察反应前后试管中固体的颜色来判断：反应前固体是灰黑色的粉末，反应后的固体是黑色晶体，由此说明生成了Fe34。
（2）可以利用Fe34有磁性来判断：反应后将试管中的固体倒在白纸上，用吸铁石靠近固体，吸铁石吸上来一些黑色晶体。
2．这两个反应是在不同温度下进行的，所以不是可逆反应。在一定条下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，该氧化物又可以经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或加热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。
七、后反思
新程标准特别提出：一是体验科学探究的过程和问题意识的培养，二是化学学习的方法和终生学习能力的培养。所以在进行这节的教学活动时我也始终贯彻这两点。下了后同学们仍然留在实验室中仔细的观察每一套装置，有的实验还要在做一遍，真的很难的看到学生对实验有这么高的兴趣，我想这节很有意义的一点是让学生体会了科学探究的过程，让它们的思维和实践有了一次强烈的碰撞，激起了火花。通过这节更坚定了我进行科学探究的信心。
附：铁和水蒸气反应的科学探究报告
[目的]探究铁和水蒸气反应的实验装置
[仪器和药品]
[实验设计1]
探究点：1能够在实验室条下进行该反应
2该反应包括三部分
3要保证在高温条下铁和水蒸气反应
4生成的氢气应有足够的量供检验和收集 步骤：
1请你设计一套水蒸气的发生装置
2请你设计一套水蒸气与铁粉发生反应的装置
3请你设计一套产生气体的检验装置
4请你将前三部分装置联系起来设计一套组合装置 装置图： 现象
结论
评价
[实验设计2]
探究点：1仪器和装置尽可能简单
2操作尽可能简便
（你可以参考书上第46页图3-8，更欢迎大家标新立异，设计新的方法。）步骤： 装置图： 现象
结论
评价
[实验设计3]
请你给出探究点：
能够自己解决吗？ 步骤： 装置图： 现象
结论
铁与水蒸气反应的研究 第3篇
改进方案一[1]
如实验装置图1:
M:高温煅烧后的红砖粉末、粉笔碎屑或粉末、泡沫塑料、河沙、Mg (OH) 2、Ca (OH) 2
实验评价:该实验中用Mg (OH) 2作为水蒸气源, 实验现象不明显。原因是水蒸气太少, 只看见试管前端有液珠生成。
改进方案二[2]
实验装置图2:
实验评价:该实验所需仪器容积较小, 使用玻璃管弯制而成, 达到微型的效果。但是在实验中我们发现, 水在沸腾之后极易冲进反应物所在的部位, 等不到反应现象出现玻璃管就炸裂;另外, 玻璃管比较小不好装药品。
改进方案三
我们设计了如图3的实验装置对该实验进行改进。
实验步骤:
(1) 按图3连接好装置, 检查装置的气密性后, 加入药品 (A为碎瓷片) 。 (2) 先用酒精灯给铁粉加热一会儿。 (3) 再用酒精灯给水加热, 将导气管口浸入到洗洁精溶液中并观察实验现象。 (4) 用燃着的火柴点燃洗洁精溶液泡。 (5) 用导气管口蘸取洗洁精溶液后, 举起导气管, 将产生的气泡甩掉。 (6) 实验完成后, 先熄灭右边的酒精灯, 再熄灭左边的酒精灯。
实验评价:本实验利用长导管伸到试管底部, 其导管在铁粉的上方得以进一步加热, 水蒸气不至于冷凝下来而不能与铁粉反应。在支管试管口有大量的水珠, 气泡能点燃, 伴随“噗”的声音, 甩出去的气泡不能上升, 其原因是水蒸气太多, 要是想让气泡能够上升可加以干燥。
实验优点:运用酒精灯加热, 没有安全隐患, 实验现象明显, 成功率高。
讨论:该实验不易成功是不是酒精灯的火焰温度不够高所致?
根据反应方程式:
参考文献
[1]谭宗俊, 向雪皑等.铁与水蒸气反应实验的探究[J].化学教学, 2009 (5) :75-76.
[2]尚广斗.巧用玻璃弯管演示铁与水蒸气反应的实验[J].教育教学论坛, 2010 (2) :172.
[3]王文林.关于铁与水蒸气反应的说明[J].化学教育, 2007 (10) :51.
铁与水蒸气反应实验的探究 第4篇
文章编号：1005－6629(2009)05－0075－03中图分类号：G632.479文献标识码：B
［问题］某学生课外实验探究小组的同学看到老师在演示教材上铁与水蒸气反应的实验需要的时间相当长，且不易成功，他们仔细研究了该实验装置后，经过反复讨论认为该实验主要是以下3点导致了实验的不易成功：1.隔着石棉网加热时传热太慢；用较大烧瓶作为水蒸气发生器，耗热太多，从而使点燃酒精灯到产生水蒸气的时间太长。2.产生的水蒸气流过还原铁粉时，因为流速较快带走了大量的热量，从而使铁粉和水蒸气加热时不易达到反应的温度。3.用向下排空气法收集氢气时，因反应的程度低和气体流速较快，收集满氢气需要的时间太长。为此他们根据如下思路来设计和改进该实验的探究：(见图1)
1.取消石棉网，用可以耐高温的玻璃仪器，直接对玻璃仪器加热。
2.将产生水蒸气的装置和反应装置合并在一起，用一个装置来完成原来装置两部分所起的功能。
3.检验反应产生的氢气时，不用收集就直接点燃，因为反应如果能够发生的话，生成物中只有氢气是可以燃烧的，如果能够点燃气体，就可以证明反应发生了。
同学们讨论后一致认为：可以用两种方案来实施改进：
方案I：用吸水性强的固体，在高温加热时又不和水反应的物质作为该反应的吸水载体，将此物质湿润后和铁粉混合均匀在同一装置中直接高温加热使之发生反应。
方案II：将原来产生水蒸气的液态水改成在较高加热温度时让某种固体物质产生的水蒸气和铁粉接触，为此他们通过查阅资料和平时熟悉的物质的性质，进行筛选得到如下物质和数据：
对于方案I所选择的吸水性强的物质：a. 高温锻烧后的建筑用红砖的粉末，b. 粉笔碎屑或粉末，c.棉花，d.泡沫塑料，e.河沙。
对于方案II备选的物质(见表1)
有以下玻璃仪器：烧瓶、硬质玻管、硬质大试管、装有固体干燥剂的干燥管、玻璃弯管和注射器针头(铁架台和酒精喷灯已略去)(见图2)
根据以上回答下列问题：
1.铁和水蒸气反应的化学方程式：_________。
2.你认为给出的玻璃仪器中，可以用作反应器的是(填写编号)：_____________。如果要检验实验产生的气体是氢气，选用的仪器按照从左到右的顺序依次是(填写编号)____________。如果要直接点燃氢气来验证反应已成功发生，你觉得应该在(a.反应刚开始、b.反应开始一段时间后、c.反应即将结束时)(填编号)______，原因是_____________。
3.对于方案I的探究，你觉得备选物中可以用来润湿后和铁粉在高温后进行反应的物质是(至少选两种，填编号)_______，对于方案II，根据图表中的数据，你觉得用作和还原铁粉加热时产生水蒸气的固体试剂较好的是：(填写化学式)_____，原因是：_____________________。
4.你觉得该实验改进方案II中所选用的固体试剂和还原铁粉的质量比(忽略颗粒不均的因素)最好为：_______，原因是___________________。
［命题意图］本题属于原创题，是为2008年四川高考理综合试卷中化学实验准备的备选题之一。取材于四川和部分省市还在使用的旧人教版高二化学的演示实验，该实验如果按照教材上的仪器和操作一般都不能成功，而新人教版也将此实验作为学生探究实验编排在化学必修I中，本题意在教学生发现实验中的问题，利用生活中熟悉的物质结合实验中的基础知识，创新地解决化学实验中的问题(方案I)，教学生初步学会利用数据，去粗取精、去伪存真(方案II)，培养创新设计和解决问题的能力，完全符合新课程标准的要求。
［试题点评］
1.联系生活，贴近教学实际
将化学学习中碰到的问题与生活常识与化学知识完美结合，生活中吸水性强的物质是学生具有的常识，在高温时又不会发生其他干扰本实验的化学反应，是基础的化学知识，结合起来可解决实验探究中遇到的问题。(方案1)
2.重视基础，从基础中创新
人教版新教材选修《实验化学》中这样叙述：“美国阿波罗登月计划”总指挥韦伯在“阿波罗”登月成功后曾说：“阿波罗计划”中没有一项新发明的技术，关键是现成的技术，关键在于综合。综合也是创新……，综合利用学生已掌握的各种知识和技能，可以尝试实验设计上的“创新”。铁和水蒸气在高温时能发生反应，是本节的基础知识，方案II表格中的数据，各物质在加热时能够产生反应中需要的水蒸气也是学生已有的基础知识，将二者和本实验的仪器、原理相结合，设计出创新的实验探究方案，就是在基础上的创新，符合课程改革的精神。
3.重视分析数据的能力培养
方案II的表格中，分别给出了8种物质在加热时能产生水蒸气的温度，在分析这些数据时，必需仔细读出反应是在高温时才能发生的关键含意，因此加热时产生水蒸气的温度较高时，对反应才有利，试题注意了培养学生去伪存真、遴选、甄别数据的能力。
4.定性与定量相结合
实验探究方案设计的初衷是为了完成定性要求，而本小题中对于产生水蒸气的固体物质和铁粉的质量关系的求解，则是将定性实验与定量实验相结合。需从实验涉及到的两个基本反应中寻求关系，将学生在能力上的要求提高到一个新的层次。
5.具有一定的开放性，力求提升学生的思维质量
试题2、3的第一、二空的答案的设计有一定的开放程度，有意设置了一定的干扰信息，意在提高学生答题时的思维质量。解答时具有批判性思维，在批判中有创新，避免简单的机械组合。
6.源于教材、高于教材
试题取材于教材实验，用实验存在的问题作为试题的自然生长点，不偏、不怪、又不是教材实验的简单再现，源于教材而又高于教材，避免了“照方抓药”、“依葫芦画瓢”式的验证实验，对于教材实验有着质量的升华。
［解答思路］
重要的是发现和提出问题，本题以问题为起点，环环相扣，解析如下：
1.本小题纯粹是基础知识的再现，属于简单识记内容, 也是面向全体学生的部分, 容易得出答案。
2.第一填空有意将原教材演示实验中用的燃瓶给出作为干扰信息，要求学生读题时读出“反应器”的关键词，同时题干中已分析出烧瓶体积太大，且烧瓶也不能用来直接加热固体，就可选出b、d或(c、d)的答案，第二填空是在第一填空的基础上递进，增加了干燥和点燃部分的仪器，干扰信息是玻璃弯管，答案为b、d、e、f或(c、d、e、f)，这两填空均有一定的开放性。第三、四填空都是结合初中知识，氢气点燃时要避免其中混有空气发生爆炸的危险。
3.第一填空设置了干扰信息c、d，学生的生活知识中应该知道棉花和泡沫塑料在高温时要发生影响本实验的反应，并干扰实验的完成而不利于检验氢气的存在, 故答案是a、b、e中任选两个即可；第二、三填空是考查学生处理和遴选数据的能力，要分析表格中所给物质产生水蒸气的温度，因为本实验是要在高温下铁才能和水蒸气反应，所以应该选择在较高温度下产生水蒸气的物质来和铁粉混和。
4.是将实验的定性和定量相结合，来选择理想状态下的固体质量比。答案：1. 3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑
2. b、d或(c、d)；b、d、e、f或(c、d、e、f)；b.如果选a，反应刚开始时，产生的氢气中可能会有空气，点燃时会爆炸，如果选C，反应即将结束时，产生的氢气量少，不易点燃。
3. a、b、e中任选两种，Ca(OH)2或Mg(OH)2；加热时产生水蒸气的温度较高，易和铁粉反应产生氢气。
4.由反应：Ca(OH)2=CaO+H2O↑, 3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑, 可得出关系式： 3Fe=4Ca(OH)2, m(Fe)/m[Ca(OH)2] = 3×56/4×74=21/37；同理，如果选用Mg(OH)2， 3Fe=4Mg(OH)2， m(Fe)/m[Mg(OH)2]=3×56/4×58=21/29，氢氧化物加热时产生的水蒸气刚好和铁粉完全反应。
本文为四川省教育厅资助项目《中学化学教学论实验与中学教师实验探究创新成果结合的研究》成果之一。
参考文献：
[1]谭宗俊，向雪皑.铁与水蒸气反应实验的改进[J].中学化学，2003(12),21.
[2]孙卫中，王程杰.铁与水蒸气反应的实验设计研究[J].化学教学，2007(11),16-17.
[3]徐小健.铁与水蒸气反应实验的改进[J]化学教学,2005(4),9.
铁与水蒸气反应实验的改进 第5篇
关键词：铁与水蒸,气实验改进,氢氧化钙,课堂演示
一、问题的提出
人教版高中化学必修Ⅰ第三章第一节“金属的化学性质”这节中的科学探究栏目中采用湿棉花作为水蒸气来源, 用酒精灯加热还原铁粉进行反应, 并通过点燃氢气肥皂泡的方法来检验产生的气体为氢气, 实验装置如图1所示。但在实际教学中我们发现该实验虽然操作简单, 但很难成功。我认为教材中提供的演示实验存在以下的不足:
1.使用蘸湿的棉花作为水蒸气的提供源不易控制温度。温度过低, 反应难以进行;温度过高, 棉花会被碳化或烧焦, 使得实验的成功率不高。
2.使用湿棉花作为水蒸气的提供源, 当棉花吸水量比较少时, 产生水蒸气的量少, 因而产生的氢气量也就少, 导致用火柴点燃氢气的肥皂气泡时, 看不到氢气燃烧的实验现象;当棉花的吸水量比较多时, 给试管加热, 由于试管下只放一盏酒精灯, 贮存在棉花中的水会顺势沿试管壁流下来, 接触到灼热的试管壁时, 易发生试管炸裂现象, 造成实验不安全。
3.教材中所采用的用火柴点燃氢气肥皂泡的方法来检验产物是否为氢气, 在实际操作过程中发现, 由于产生的氢气量不多, 且含有一定量的水蒸气, 气泡很难被点燃, 因而在实验过程中就无法检验产生的是氢气。
4.该实验存在持续性较差, 反应时间过长, 实验操作存在一定的安全隐患, 实验成功率低。
二、问题的思考
湿棉花作为水源, 温度不易把握, 较难把握吸水量的多少, 而选择用氢氧化钙作为水源, 反应的温度高于实验需要温度的要求, 且提供的水蒸气的量也合适;在原实验反应中产生的气体吹出的肥皂泡因气体中含有大量的水蒸气, 点燃很难听到爆鸣声, 也很难观察到燃烧时有蓝色火焰, 可以考虑先通过具支试管冷却气体中的水蒸气, 得到较为纯的氢气, 再通入到肥皂水中进行检测验证。
三、实验用品
1.药品:还原铁粉、氢氧化钙、水、肥皂水。
2.用具:硬质大试管、玻璃导管、具支试管、橡胶塞 (带孔) 、橡胶导管、酒精灯、坩埚钳、铁架台 (带铁夹) 、火柴、蒸发皿。
四、实验装置
五、实验步骤
1.按图2所示装配好实验仪器, 在小烧杯中加入约10m L蒸馏水, 加入少许肥皂, 搅拌配成肥皂液待用。
2.检查实验装置的气密性。用酒精灯微热试管底部看到具支试管中有气泡产生, 将导管深入到盛有水的小烧杯中, 移去酒精灯后导管内形成一段小水珠。
3.分别取2匙的氢氧化钙粉末和铁粉, 放在纸片上均匀混合, 然后用V型纸条送入硬质试管底部, 将药品平铺均匀。
4.点燃酒精灯对试管进行预热, 具支试管中有气泡冒出, 待试管受热均匀后, 用酒精灯的外焰集中给药品部分加热, 大约50秒左右, 大试管中间部分有水珠出现, 约80秒左右, 具支试管中开始有气泡产生, 待产生的气泡均匀后, 将外接的导管深入到盛有肥皂水的蒸发皿中有肥皂泡吹出, 用火柴点燃气泡, 会有轻微的爆鸣声, 且燃烧时看见有淡蓝色火焰, 因而可以证明有氢气产生。
5.实验结束时, 先移去具支试管后再熄灭酒精灯。
六、改进后的优点
1.实验的装置实质从固———液加热改为了固———固加热, 降低了操作难度。
2.改用氢氧化钙代替湿棉花, 避免了因水的量过少, 使反应不能充分进行, 或因水的量过多造成试管炸裂, 消除了安全隐患。
3.利用氢氧化钙的分解温度较高, 使氢氧化钙分解提供的水蒸气与铁粉有很好的反应温度, 且反应比较平缓, 能够产生持续稳定的氢气。
4.在这个改进后的实验中, 增加了盛有水的具支试管, 这样极为有效地冷却了反应后氢气当中的水蒸气, 为后面氢气性质的验证提供保障。
5.用火柴点燃氢气气泡有轻微的爆鸣声, 并可看见燃烧时有淡蓝色火焰, 实验现象明显, 且安全性高, 实验成功率极高, 课堂演示效果很好。
6.整个实验装置改进后, 装置、操作简单, 反应速度快, 整个实验过程4~7 min就可以完成, 便于课堂演示, 课堂演示方便。
参考文献
[1]人民教育出版社等.普通高中课程标准实验教科书化学1[M].北京:人民教育出版社, 2007 (3) :50-51.
[2]邓湘.关于铁与水蒸气反应实验改进的探索[J].中学生数理化:教与学·教研版, 2009 (5) :93-94.
[3]余新红.氢气还原氧化铜实验装置的改进[J].中小学实验与装备, 2013 (4) :34-35.
[4]王文林.关于铁与水蒸气反应的说明[J].化学教育, 2007 (10) :51-51.
[5]梅育清.铁与水蒸气反应装置的改进[J].教学仪器与实验, 2008 (6) :47-48.
铁与水蒸气反应实验的再改进 第6篇
关键词：铁与水反应；反应装置；实验改进
文章编号：1005–6629（2014）9–0054–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
铁与水蒸气的反应是高中化学必修加选修第二册“几种重要的金属”中的一个重要的演示实验[1]，笔者多次观察该实验在教学中的演示，发现实验装置组装复杂、实验操作难、制取气体时间长，实验重复性差且石棉绒粉尘易扩散不利于环保等诸多不利于演示实验的不足之处。为了进一步提高该实验课堂教学效果，笔者自制了反应容器，改进了实验，消除了以上不足。
1 仪器和药品
仪器：φ20mm×200mm试管1支（在其离试管底部约67mm处周围用酒精喷灯加热，小心弯成约130°即成为反应器）、单孔橡胶塞1个、酒精灯2个（记为灯1和灯2，灯芯分别拉出10mm和15mm左右，以产生中火和大火）、250mL烧杯1个、φ15×150mm试管1支、60°弯玻璃管1根、橡胶管1条、铁架台、十字夹铁夹各1个、木块若干、火柴
药品：①还原铁粉（分析纯符合HG/T3473-1977标准）；②普通水
2 实验装置
实验装置如图1所示。
3 实验步骤
3.1 准备阶段
在反应器中底部注入6 mL水后平持反应器，在其中部加入约1.5药匙还原铁粉（其边缘靠近弯角处），塞上橡胶塞，把反应器管口稍向下倾斜固定在铁架台上（见实验装置图）。在250 mL烧杯中注入约150 mL水，把60°弯玻璃管放入水中。在φ15×150mm试管1中注满水后用食指堵住试管口，把试管倒插入装有水的烧杯中。
3.2 反应阶段
分别用灯1和灯2加热反应器中的水和还原铁粉，当水蒸气将空气排出后，把60°弯玻璃管的管口放入装满水的φ15×150mm试管的管口中，用排水法收集一试管气体。
3.3 实验阶段
依次进行：（1）把导管从烧杯中取出；（2）熄灭酒精灯1，停止水蒸气的产生；（3）待反应器中的水蒸气排净后，移走酒精灯2；（4）在水面下用食指堵住试管口，从烧杯中取出试管，靠近酒精灯2，撤开食指，能听到“噗”的一声响，说明试管中收集到的是氢气；（5）观察反应器内原来灰黑色的无定形粉末变黑，说明铁粉转变为四氧化三铁。
4 实验说明
（1）单孔橡胶打孔的位置需靠近橡胶塞小头的边缘，不可打在橡胶塞的正中，以利于及时排出冷凝水，避免它积聚后漫及炽热的反应器中段，引起玻璃管炸裂。
（2）有条件的学校，最好用φ20×200mm试管上部具支试管来代替φ20×200mm试管，把它加工成反应器时试管底应向支管一侧方向弯曲。演示时试管口用无孔橡胶塞塞紧，把60°弯玻璃导管用橡胶管接在支管上，这样更能及时排除冷凝水。
（3）在实验步骤2中，水沸腾后就应注意随时调整酒精灯1对水加热的强度，防止水暴沸而进入反应器中段而引起玻璃炸裂。同时，酒精灯2的火焰应接近反应器的弯曲处，既可防止水蒸气热量散失而冷凝，又可把可能进入的液态水及时汽化，如此，既可避免玻璃炸裂，又可保证有足够的水蒸气进入反应器中段与铁粉反应。
（4）在排水法收集气体和把导管从水中撤离时，注意防止被热的导管烫伤。
（5）特别要注意的是：在集满一试管氢气后，停止反应前，一定要先把60°弯玻璃导管撤出水面，否则，反应器一定会因水倒流而炸裂。
5 实验优点
（1）仅用一支弯成130°的试管，就既能产生水蒸气，又能使其与铁粉反应，大大简化了实验装置，而且水蒸气热量不易散失，又能畅通无阻地与高温铁粉接触。
（2）本实验方案所用的仪器和药品少而易得，装置紧凑，方法简单，实验耗时少且现象明显，成功率高。
参考文献：