张艳红 匡传荣

（广东省深圳市光明新区高级中学 广东 深圳 518106）

一、问题提出背景

人教版高中《化学1》第三章第一节“金属的性质”中“铁与水蒸气反应”的实验［1］，实验装置包括水蒸气发生装置、铁粉与水蒸气反应装置、氢气检验装置三个部分。笔者按照教材的实验装置经过反复实验发现原实验棉花碳化现象严重、产生的氢气量少，实验现象非常不明显，实验成功率很低。分析原因发现该实验是固体铁粉与气态水蒸气的气固异相反应，该反应难度较大；其次水蒸气遇冷极易液化难以参加反应。具体来说就是湿棉花提供的水蒸气还未与铁粉反应就已扩散，遇冷的试管壁液化。所以保证足量的水蒸气与铁粉充分接触是本实验成败的决定因素。目前针对该实验的改进方案颇多，主要集中在水蒸气的发生，改进思路包括两方面。一是实验药品的选用，如将自来水改为吸水的红砖粉末［2］、湿沙子［3］、粉笔碎屑或粉末、泡沫塑料、Mg（OH）2、Ca（OH）2［4］、胆矾［5］等。上述改进方法通过改变水的载体，达到了预期的实验目的。但在实际教学过程中教师需要对新引入的载体如红砖、沙子、粉末等具体的成分，在反应过程中各物质的变化，分解温度等问题进行必要的解释和讨论，从而加重了学生的学习负担，也冲淡了本实验的实验目的。二是水蒸气发生装置仪器的改进。如将湿棉花改为用试管装水［6］、注射器、铜槽、二头酒精灯［7］等。试管装水提供水蒸气虽然增加了水蒸气的量，但同时水蒸气冷凝的面积也增加，水蒸气产生的效率实质并没有增加。……