从CO与Fe说起2O3的实验

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摘要：从一个具体化学实验谈到对学生的影响，从而说明了化学实验教学的重要性。

关键词：实验教学

众所周知，化学是一门以实验为基础的自然科学，因此实验教学也就成了中学化学教学内容的一个重要组成部分。那么从实验中可以收获什么呢？不妨以co与fe2o3为例来说。

一、 温故而知新，提高知识素养。

CO是一种无色无味具有毒性，密度接近于空气的密度，难溶于水的气体。它有还原性和可燃性。而实验中用的Fe2O3是一种红棕色的粉末，是铁锈的主要成分，也是赤铁矿石的主要成分。在CO与Fe2O3之间发生了氧化还原反应，初中阶段的氧化还原反应是从得氧和失氧的角度来判断的。就这个反应来讲，CO是得氧的物质，是这个反应的还原剂，它被氧化，发生了氧化反应，对应的生成物CO2是氧化产物。而Fe2O3是失氧的物质，是这个反应的氧化剂，它被还原，发生了还原反应，对应的产物Fe是还原产物。依据质量守恒定律可知，化学反应前后得失电子的数目是相等的，这也可以作为配平化学方程式的一个依据。通过对参加反应的物质以及氧化还原反应的复习，巩固了所学知识，同时也从氧化还原反应的判断发现了配平化学方程式的一个新角度，达到了学习新知识的目的。

二、 通过分析实验装置，培养学生严谨的科学态度(如图1)

如图一实验装置，该装置由三部分组成：发生装置、检验装置和尾气处理装置。根据反应物的状态，有气体参与反应，该装置应该是一个密闭性良好的装置。考虑到CO有可燃性，因此Fe2O3是可以装在硬质玻璃管中的，是一个两端通透的装置，利于气体的导出，使后续反应可以进行。考虑到反应条件是高温，选择酒精喷灯进行了加热。考虑到生成物中有CO2，可以用澄清石灰水检验。考虑到尾气中有CO，是有毒的气体，是大气污染物之一，因此后面有了尾气处理装置，在该图中是用点燃的酒精灯来处理尾气CO，这是考虑到CO具有可燃性。通过对装置组成的分析，使学生认识到组成装置的仪器选择和连接都有着依据，应该逐步培养自己严谨的科学态度。

三、 通过分析实验的步骤，培养学生的逻辑思维能力

因为CO具有可燃性，在加热或点燃的条件下CO与空气的混合物有可能会发生爆炸，所以使用前要先验纯。又因为实验装置中有空气，所以要先通入验纯后的CO一段时间（目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时玻璃管内的一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸）后点燃装置末端的酒精灯(处理尾气中的CO，防止污染空气)；接下来才可以点燃酒精喷灯给Fe2O3加热；等玻璃管中的红棕色物质全部变成黑色后熄灭酒精喷灯继续通入CO至装置冷却（防止刚生成的铁在高温下又与氧气反应，使实验失败）；停止通入一氧化碳；熄灭装置末端的酒精灯。实验的主要步骤可以概括为通、点、熄、停。通过对实验步骤的分析，使学生的逻辑思维能力有一定程度的提高。

四、通过对实验现象的描述，培养学生的观察能力及概括能力

玻璃管A中的现象：红棕色的氧化铁粉末逐渐变为黑色。

发生反应的化学方程式：

。

B中的现象：澄清石灰水变浑浊。

发生反应的化学方程式：

。

C中的现象：气体燃烧发出蓝色的火焰。

发生的反应的化学方程式：CO＋O2CO2

实验结束后，准确的描述出所观察的现象是每个学生都必须掌握的文化素养。而这种素养的形成对于提高学生的观察能力和概括能力有很大的帮助。

五、 通过总结反应中物质的作用，培养学生分析问题的能力

在实验中，CO可以说是早出晚归，而酒精喷灯则是迟到早退。可以从早出晚归和迟到早退来提醒学生学习和做事的时候应该是抱着勤恳态度。对于试验中所用到的CO有三个用途：其一是排尽装置的空气，防止加热CO与空气的混合物发生爆炸；其二是还原Fe2O3得到Fe；其三是防止刚生成的铁在高温下又与氧气反应，使实验失败。因此实验中用去的CO比与Fe2O3反应的CO要多的多，那么在依据化学方程式进行计算时，一定要看清楚题中所给CO的量究竟是什么质量。通过对反应中物质的作用，使学生能过通过现象看到本质，提高分析问题的能力。

六、 通过做实验培养学生动手的能力，体会实验带给我们的乐趣

对于现在的学生来讲，很多在家中都是娇生惯养的，几乎过的是衣来伸手饭来张口的生活，很少能自己动手做事情。在教室中的演示实验，总有很多学生身子会使劲后倾，或者用书挡着自己的脸，担心被伤到。通过学生自己动手做实验，一方面可以克服对实验的恐惧心理，另一方面也可以培养学生的动手能力。同时也会使学生看到只要严格按照实验操作要求和顺序来做实验是安全的。很多事故的发生，都是由于不按照要求去做才发生的。不论实验成功与否学生都能体会到其中的乐趣。

七、 从实验中尾气的处理，培养学生环保的意识

低碳生活是我们追求的新生活，所谓低碳是指较低或更低的温室气体（二氧化碳为主）排放。从这个角度出发，学生积极对这个实验进行了改进。考虑到这个实验中尾气处理就是通过燃烧法将CO转化为CO2处理的，有的学生提出，可以将末端的酒精灯去掉，而将导出尾气的导管伸向酒精喷灯；也有的学生提出收集法（在图中C处系一个气球收集尾气或在C处用排水集气法收集尾气）；还有的学生提出可以用两个弹性较好的弹簧夹分别夹住反应玻璃管两端的橡皮管，阻止玻璃管两端空气的进入，从而达到隔绝空气冷却的目的，这样也就无需用继续通一氧化碳的方法冷却了。还有的学生积极上网查找资料，找到了改进的实验装置图(如图2)

综上所述实验带给我们的收获很多,因此实验教学在中学教学任务中是必不可少的一部分。对于我们教师来讲，应该把实验教学落到实处。