铁与水蒸气法应实验的改进

铁粉与水蒸气反应的实验，存在难度大，需用喷灯加热、反应慢、成功率不高等问题。我们通过反复实验探索，经过直接加热提高水蒸气的温度和流速、用玻璃纤维阻止冷凝水与铁粉相遇、用普通酒精灯加热等几方面的改进，使该实验取得了很好的效果。
　　
　　关键词：铁粉、水蒸气、改进、玻璃钎维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。
　　
　　参考文献[1]蒯世定[1]王守骝[2].铁与水蒸汽反应实验的研究.化学教学，2002，（4）[2]陈新智.铁跟水反应的实验探究.化学教学，2004，（12）[3]滕尚杰.用铁管做铁与水蒸气反应效果好.教学仪器与实验，2002，（12）[4]胡宏业.铁与水实验的改进.化学教育，2005，（1）Abstract:Inthechemistrytextbook(compulsory1)ofseniormiddleschoolwhichwroteaccordingto‘thenewcoursestandard’,thereisaprobingexperimentforstudentscalled‘thereactionofironwithwatervapour’.Theexperimenthavesomeproblemstobesolvedsuchasthereactorytubeisbrokeneasil

[1] [2] 下一页