鐵粉與水蒸氣反應(yīng)實驗的改進

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1、鐵與水蒸氣法應(yīng)實驗的改進鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實驗難度很大，長期以來很多人做不出這個實驗。原因是這個實驗用時長，成功率低，不安全（易炸裂試管）等。人民教育出版社新課標高中化學新教材必修1，把這個實驗作為學生的科學探究內(nèi)容，難度更大。我們經(jīng)反復(fù)探索，對該實驗做了一些?改進，取得了很好的效果。????1?實驗器材?????鐵架臺、燒瓶、具支試管、酒精燈（帶風罩）、玻璃纖維????2?實驗裝置?????A?：玻璃纖維B：還原鐵粉????3?實驗過程和方法????3.1?按圖裝配好儀器。????3.2?分別在250mL燒瓶中裝入10mL水,在25mL具支試管底部加0。4g

2、~0.6g還原鐵粉,然后塞入玻璃釬維(?稍微塞緊)，塞上橡皮塞,連接導(dǎo)管。（玻璃纖維應(yīng)盡量靠近鐵粉，通水蒸氣的導(dǎo)管應(yīng)盡量接近玻璃纖維。）????3.3?用酒精燈給燒瓶直接加熱,待水沸騰，把水蒸氣通入具支試管底部，然后用帶風罩的酒和精燈給還原鐵粉加熱。????3.4約一分鐘后,用15mL小試管收集氫氣。????3.5?檢驗產(chǎn)生的氫氣。試管口朝下，立即堵住管口,移近酒精燈，松開，使氫氣燃燒,可聽到較響的爆鳴聲。????4?實驗結(jié)果及討論www.ks5u.com????4.1?不需噴燈及其配套儀器，降低了對實驗儀器的要求也降低了實驗難度。使條件差的學校也能做這個實驗

3、。www.ks5u.com????4.2?安全且成功率高。玻璃纖維可以擋住冷凝水、防倒吸，從而可避免試管破裂；提高成功率，經(jīng)過上百次試驗，未出現(xiàn)一例失敗作者簡介：楊長軍?湖南懷化人，西華師范大學04級化學課程與教學論研究生。????4.3?反應(yīng)速度快、鐵粉用量少。從通入水蒸氣給鐵粉加熱到集滿15毫升氫氣（含水蒸氣）僅需不到兩分鐘。我們探索了鐵粉用量與反應(yīng)時間的關(guān)系，列表如下：????鐵?粉?質(zhì)?量??（克）?0.2?0.4?0.6?0.8?1.0?1.2?1.4?????第一次反應(yīng)時間(秒)?91?40?45?99?68?66?54?????第二次反應(yīng)時間(秒

4、)?77?42?50?84?60?55?58?????第三次反應(yīng)時間(秒)?85?51?63?65?72?70?61???????平均反應(yīng)時間?（秒）?84?44?56?82?66?64?58?????注：反應(yīng)時間指加熱一分鐘后收集15毫升氣體所需時間（水槽中開始冒氣泡時取出收集試管）????從表中可以看出：鐵粉只要0。2克就可完成實驗，鐵粉0。4——0。6克反應(yīng)速度最快?？梢姡褂描F粉適度少量不僅節(jié)約藥品而且反應(yīng)速度更快。????4.4?用燒瓶制取水蒸氣，不墊石棉網(wǎng)，直接加熱。很多人認為而用燒瓶就必須用石棉網(wǎng)，其實給燒瓶加熱有時也可不用石棉網(wǎng)。還有人認為產(chǎn)生

5、的水蒸氣應(yīng)控制流量和流速，結(jié)果產(chǎn)生的水蒸氣量少、溫度低，必須用噴燈給反應(yīng)試管加熱反應(yīng)才能進行。經(jīng)測定，如不墊石棉網(wǎng)，水蒸氣從燒瓶經(jīng)導(dǎo)管到達反應(yīng)試管時溫度有99OC；加了石棉網(wǎng)后，在反應(yīng)試管中,水蒸氣的溫度降低到45℃左右！實驗證明，水蒸氣流速快、溫度高是該實驗用普通酒精燈（帶風罩）加熱就能快速反應(yīng)的關(guān)鍵。????4.5?用具支試管，使冷凝水能隨時流出。可在一定程度上防止冷凝水與鐵粉相遇。?????4.6?在反應(yīng)試管中塞上玻璃纖維，也可以用脫脂棉代替?。玻璃纖維與試管壁應(yīng)稍緊。這一反應(yīng)的水蒸氣不可避免地會冷凝成液態(tài)水，液態(tài)水可以沖散鐵粉并降低鐵粉的溫度，而且與高

6、溫的試管底部相遇易使試管破裂而使實驗失敗。玻璃纖維最好，可有效地擋住冷凝水，使之不與鐵粉相遇，并可防止水倒吸，從而可以確保實驗成功。