一氧化碳还原氧化铁微型化实验改进研究

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1、一氧化碳还原氧化铁微型化实验改进研究曹杨娟1褚效中21江苏省淮阴中学江苏淮安2230012淮阴师范学院江苏淮安223001【摘要】实验是中学化学学习和研究的一种方法，实验教学尤显重要，而教材中有些实验在实验设计、环境保护、药品用量等方面存在改进的地方，本文从简化实验装置、节约药品用量等多方面对教材中“一氧化碳还原氧化铁实验”进行改进，体现了一体化微型实验在教学中的优势。通过改进的实验，大大缩短了实验所需的时间，降低了实验温度，减少了药品的用量，实验现象明显，污染减少，真正体现了绿色化学的本质。【关键词】中学化学实验实验改进研究绿色化学1引言化学是一门以实验

2、为基础的科学，它处处体现着化学人的创新精神以及我们对人类进步和社会发展所作出的杰出贡献。随着素质教育的不断推进，新课改对学生动手能力和创新能力的要求也不断提高，所以化学实验对于化学学习的作用越来越重要，其对提高化学教学质量，全面实现素质教育，起着其他学科不可替代的特殊作用。尤其对于初中化学实验，由于学生处于学习化学的启蒙阶段，因此，每个实验的成功与否，直接影响学生对化学世界的认知兴趣和激情，也影响着年青人对未知世界探索的勇气。因此，在实验教学过程中无论从操作要领、反应条件还是实验现象都必须达到最佳水平，从而让学生在知识的艺术中艺术的学习知识。《化学课程标准

3、》明确指出了化学课程改革的重点：“以提高学生的科学素养为主旨”。[1]而在目前的教育模式下，教师仍然更多的重视对实验的演示过程，尤其对一些装置较复杂，实验中又涉及到有毒物质反应的实验时，教师只是演示实验，甚至有些教师取消了实验。由于化学实验中的仪器大多数是玻璃仪器，教师为了害怕仪器损坏，过多的强调实验的规范性，增加了学生实验时的紧张感，有时老师过分的强调药品的毒性和腐蚀性，增加了学生实验时的恐惧感。因此，对一些实验在仪器或操作上我们要大胆的进行改进，让更多的学生敢于并且有兴趣参与实验中来。微型化实验简化了实验装置，减少了药品的用量，不仅节约了费用，同时也减

4、少了实验过程中产生的污染，实验所需的时间缩减，大大降低了一些能源的消耗；同时，微型化实验的操作过程比较安全，学生易于操作，这样可以让更多的学生参与到实验的研究中来，充分发挥了学生的主动意识，从而避免了演示实验中教师一人操作，学生只是单纯观察实验现象的枯燥感，提高了实验教学在中学化学教学中的重要作用。培养了学生科研的能力和创新意识，同时微型化实验不仅可以在学校进行，同时还可以将实验延续到课外，带到工厂或家庭，从而培养学生的探索精神和实践能力，激发了学生学习了兴趣。沪教版教材第五章中演示实验——一氧化碳还原氧化铁，由于传统的演示实验装置比较复杂，操作过程繁琐，

5、而且存在安全隐患，因此，本文对该实验进行了一体化微型改进。2实验改进沪教版教材第五章中“一氧化碳还原氧化铁”演示实验装置如图1所示。图1一氧化碳还原氧化铁实验装置其操作步骤为：（1）按照如图1所示连接装置（2）检查装置的气密性（33）在硬质玻璃管内装上约两药匙的氧化铁粉末，再在多用瓶内到入约15mL的澄清石灰水（4）打开储气瓶，将一氧化碳气体通入装置，以排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸的危险（5）待装置内空气排尽后，点燃酒精灯加热固体，同时点燃尾部的酒精灯来处理排除的剩余气体一氧化碳（5）结束时，先停止对固体的加热，继续通一氧化碳至试管内药品冷却到室温

6、，再停止通一氧化碳（6）用磁铁放在硬质玻璃管上方检验生成的黑色固体（7）拆洗装置。实验过程中观察到的实验现象有：玻璃管内的红棕色固体变成黑色且能被磁铁吸引，澄清石灰水变混浊。在现在的很多中学课堂上，教师就是采用上述实验装置进行操作，以及观察到的实验现象，得出一氧化碳在用酒精灯加热的条件下将氧化铁还原成了铁。根据多年的教学研究及实验发现，用此套装置来演示实验存在一些不足之处：（1）教材中的这套实验装置比较大，所需的CO用量较多，需要用储气罐提前收集一氧化碳气体，在实验过程中再用排水法将CO排出使用，在实验操作时比较麻烦。（2）实验时产生的废弃CO的量较多，处

7、理不但时不仅会对环境产生污染，而且CO是一种无色、无味、有剧毒的气体，一旦有泄漏教师和学生都有可能会中毒，在中学教学中一般进行教师演示实验，有些条件不足的学校还有可能不做此实验，就更不可能安排学生实验，长期这样就会让学生对一些有毒物质的实验产生恐惧感，从而也会对化学产生恐惧感，认为化学会使人中毒，会对环境造成污染，学生渐渐的就对化学失去了兴趣。（3）在实验过程中如果操作顺序错误，如通CO气体排尽管内空气和加热氧化铁的顺序颠倒，以及结束时停止加热和继续通CO气体的顺序颠倒，在实验过程中都会产生爆炸的危险，所以对教师的实验操作能力要求较高。（4）对于演示实验而

8、言，由于班级学生较多，不可能所有的学生都能清晰地观察到每一个实验现