《铁与水蒸气反应》教学设计
铁与水蒸气反应的实验创新设计
铁与水蒸气反应的实验创新设计山东省高唐县第二中学(252800)王芳超杨文良铁粉与水蒸气反应的实验是高中化学难点实验之一，教材中的实验装置如图1所示，在制备水蒸气时由于棉花沾水量难以控制导致实验成功率不高:棉花中的水太多会迅速降低铁表面温度,使反应难以进行,且气流不稳易炸裂试管;棉花中的水太少反应缓慢，产生的气体太少，难以点燃，且加热温度太高易使棉花变黑、试管炸裂等。
另外，点肥皂泡的火焰很容易被湮灭，往往需要多次点火试验。
而且一支试管同时用两个酒精灯加热,操作也有些麻烦。
针对上述问题，本文设计了一套操作简单、现象明显、安全可行的实验装置,适合学生分组实验。
改进后的实验，既解决了实验中存在的问题，又提高了学生的学习兴趣，培养了学生的实践能力和创新能力。
1实验原理用硫酸亚铁晶体代替湿棉花，用一个带有防风罩的酒精灯给铁粉加热，利用管内热量间接给易分解失水的硫酸亚铁晶体加热，提供稳定的水蒸气气流与热的铁粉发生反应，用导气管的末端粘有医用注射针头的装置在泡泡液中对产生的气体进行取泡、点燃，用针头处火焰回点蒸发皿内泡泡液的方法检验实验产生的气体(氢气)O2实验仪器及试剂试管(18mm X180mm)酒精灯，火柴，铁架台，木块，铁夹，防风罩，橡胶塞,蒸发皿，塔竭钳，玻璃弯管，医用注射器的7号针头(0.6mmX 25mm),双头不锈钢药匙，还原铁粉，七水合硫酸亚铁(FeSOq・7H2O),儿童泡泡液。
3实验步骤及现象3.1将针尖固定在玻璃弯管上提前一日在玻璃导气管末端的尖嘴处用玻璃胶粘上一个医用注射器针头，待其干燥后用来取泡、移出点燃,可防止火焰被湮灭。
3.2准备好泡泡液用儿童泡泡液产生肥皂泡,向蒸发皿中倒入约2/3体积的儿童泡泡液。
3.3加入药品连接装置用双头不锈钢药匙的大头一端先取2药匙硫酸亚铁晶体放入试管底部，将试管平拿，再取3药匙还原铁粉紧靠晶体平铺到试管中,二者不能混合。
调整酒精灯至燃烧时火焰位置在接触点偏铁粉处。
铁粉与水蒸气的反应
铁粉与水蒸气的反应一、教材：人教版普通高中课程标准实验教科书化学（必修1）50页至51页二、课时安排：15分钟三、教学对象：高一学生四、教学设计思路：本课题内容选自人教版高中化学必修1 第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质第二课时金属与酸和水的反应，铁粉与水蒸气的反应是以科学探究的形式呈现的，是学生在学习钠与水的反应后，进一步研究金属与水的反应。
高中化学新课标提出：“通过以化学实验为主的多种探究活动使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。
科学探究的目的是让学生在获得知识的同时，体验科学探究的过程，了解科学探究的方法，达成情感、态度、价值观目标。
该实验难度大，因此不适合学生同步实验，通过反复探索实验方法，教师演示实验能确保成功，以突破教学难点。
思维能力是一切能力的核心，因此，教学重点放在学生设计方案上，通过方案设计、筛选、完善的过程激活学生思维，激发创新意识，培养合作与交流的能力。
初中化学中学生学过二氧化碳制取的研究，对实验室确定制取气体装置考虑的因素有一定了解；接触过一氧化碳还原氧化铜的实验装置；知道氢气的检验方法。
这些基础使学生自主设计实验方案成为可能。
新课由工件淬火视频引入，提出问题，激发学习兴趣；学生根据已有知识猜想与假设并设计方案，演示实验验证假说，得出结论。
由于学生不具备化学方法检验四氧化三铁的知识，教学处理采用介绍x射线衍射仪测定反应后固体产物的方法，将先进技术设备的运用引入教学介绍给学生，目的是开阔视野，也使探究过程更为严密。
五、教学目标：（一）知识与技能目标1、掌握铁与水蒸气反应的原理；2、能设计出简单的铁与水蒸气反应的实验装置；3、培养学生发现问题、分析、解决问题的能力。
（二）过程与方法目标1、通过探究铁粉与水蒸气的反应，认识设计实验的一般方法，体验科学探究的过程。
2、训练学生科学思维方法，发展其思维的逻辑性、严密性、深刻性、广阔性。
人教版高一化学必修一教学课件《铁与水蒸汽反应》 (共22张PPT)
九、自我评议
1、成功率100%，速度快。 2、装置简单、操作简便。不需要酒精喷灯，直 接用酒精灯就可以达到目的。 3、原料性强。 ⑴改变产生水蒸气的方式。利用五水硫酸铜分解产 生水蒸气，可以有效控制水蒸气产生，并方便从颜 色变化观察是否还有水存在，实现对反应的控制。
酒精灯
八、实验效果：
2min左右可看到平稳的气流，点燃水面上的气 泡可观察到爆鸣声，重复多次后爆鸣声越来越小， 说明氢气已比较纯净。 反转导气管，吹气泡，可以观察到气泡飞起， 可重复多次进行观察。 反应后的固体：尾部为白色和蓝色固体，中部 为黑色固体。
CuSO4·5H2O = CuSO4+5H2O 高温 3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2
五、实验用品
实验用品:试管 、自制防风灯罩、酒精灯、导 气管、铁架台、蒸发皿、木块、火柴、木条、 烧杯、棉花
实验药品:还原铁粉、五水硫酸铜晶体、含洗洁 精的水
六、实验装置
胆矾 铁粉
加有洗洁 精的水
酒精灯
防风 灯罩
酒精灯
七、实验过程：
取一定量的五水硫酸铜粉 末平铺试管底部，再将一定量 的还原铁粉平铺试管中部，先 预热试管，再用带防风灯罩的 酒精灯加热铁粉，然后用普通 酒精灯加热五水硫酸铜粉末，酒精灯 将反应产生的气体通入加有洗 洁精的水中，观察到大量气泡 产生，用燃着的木条靠近水面 的气泡。反转导气管，继续用 产生的气体吹气泡。
四、实验创新与改进之处：
1、改变加热方式 (2)分隔开，先后加热 如果将产生水蒸气的物质和铁粉混合加热， 水蒸汽会提前逸出，铁与水蒸气反应的机会减 少，因此选择分开加热，先加热铁粉，再加热 五水硫酸铜，减少水蒸气的浪费，提高利用率。
四、实验创新与改进之处：
铁及其化合物——探究铁与水蒸气反应 教学设计 上学期高一化学人教版(2019)必修第一册
铁粉
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
黑色
黑固体
红棕色
黑色晶体
磁性氧化铁
白色
受热易分解
红褐色
Fe(OH)2受热易分解，说明反应也的不到Fe(OH)2。
提出假设：
铁与水蒸气高温反应产生氢气，另一个产物可能是铁的氧化物？
用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声，证明生成了H2。
3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2
总结思考
综合应用：
铁水遇水后，为什么会引起爆炸呢？
铁与水蒸气反应生成氢气，空气中混有氢气引起爆炸。
在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水。
观察反应后固体颜色是否有磁性来判断固体产物。
3.实验设计
按照以下思路设计实验：
水蒸气发生装置→主反应装置→气体检验装置
4.实验验证
讲解实验注意事项：
⑴先点燃湿棉花处酒精灯，待有水蒸气生成时，再点燃铁粉（铁粉我用钢丝棉代替，成分也是铁，可以增大接触面积使反应充分进行）处酒精灯。
⑵一段时间后用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声说明产生了氢气。
⑶实验结束时，先从肥皂水中撤出导管，然后熄灭钢丝棉处酒精灯最后熄灭湿棉花处酒精灯，防止倒吸。
⑷反应后试管内固体仍为黑色。等待装置冷却，将反应完后钢丝棉剪碎，用铁钉靠近固体产物观察到铁钉吸附了大量的产物。
记录实验现象：
加热时铁粉红热，用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声说明产生了氢气。反应后试管内固体仍为黑色，且有磁性。Fe3O4俗称磁性氧化铁，具有磁性，说明产物是Fe3O4
2.设计实验验证铁与水蒸气反应及生成物检验。
铁与水蒸气教案
铁与水蒸气教案【篇一：铁与水蒸气反应教学设计案例】铁与水蒸气反应教学设计案例1.指导思想与理论依据在必修一第三章金属及其化合物中，铁与水蒸气的反应出现在科学探究中，体现了新课标的精神，课本要求学生设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。
以此为依据设计这节课。
2．教学内容分析实验是化学的基础。
反应实验装置的设计是学生应逐步培养的能力。
本节课是培养学生实验设计能力的一个很好地平台，由于是高中第一节实验探究课，需要结合学生在初中学习到的一些实验装置的知识，把已经学过的零散的知识进行整合，进一步提升学生的实验能力。
3．学生情况分析学生在初中已经见过一些实验装置，比如o2、h2、co2的实验室制法，简单的性质实验，具备了完成化学实验的基本思路和方法，具备设计简单实验的能力。
这些知识都是本节课探究性学习的前提和基础。
在教学过程中，本着以学生为主体，使学生成为知识的积极构建者，主要采用让学生设计实验的方式，注重学生的能力发展。
4．教学目标设计（1）基本目标知识与技能目标：1．了解铁与水蒸气反应的原理2．设计出简单可行的铁与水蒸气的反应装置3．培养学生动手能力、观察实验、分析实验的能力，解决实际问题的能力。
过程与方法目标：1．采用实验探究法，在复习反应装置的过程中，引导学生学习科学方法，提高学生科学探究能力，充分挖掘学生的潜能，发展学生的个性和特长。
2．在教学过程中训练思维的严密性、逻辑性，培养学生分析、推理、归纳、总结的能力及小组合作能力。
情感态度与价值观目标：1．培养学生积极思考、勇于探索的优良品质。
2．培养学生重视实验的科学态度和对学科实验的兴趣。
（2）发展性目标以课本实验为依据，培养学生实验设计能力，培养学生良好的解决问题的思维习惯和提高学生的实验操作水平。
（3）教学重点的分析与确定铁与水蒸气的反应是以科学探究的形式呈现的，引导学生合作设计铁与水蒸气反应的实验装置，并进行方案评价。
由此确定教学重点：铁与水蒸气反应的装置设计。
铁与水蒸气反应的实验探究与设计
旧人 教版教材第 二册化学教 材铁与水蒸 气反应 的
实 验 装 置 如 图 １所 示 。
改 进 后 的 实 验 装 置 如 图 ３所 示 。
笔 者 认 为 该 设 计
的 问 题 有 ： 是 由 于 用 一 烧 瓶 产 生 水蒸 气 时 ， 蒸 气 流 速 太快 ， 而导 致 从 喷 灯 加 热 处 的 温 度 不 易 达 到反 应 所 需 温 度 。
养 学 生 的 创 新 精 神 和 实 践 能 力 这 一 目标 出 发 ，结 合
表 １ 制 烧 酒 的 工 艺 流 程
具体 教学 内容 的学 习 ，发 动学 生走 出教 室 ，走 向 自 然 ， 向社会 进行 调查 研究 ， 走 是利 用社 区资源 的 主要 方式 。” 者所在 学校是 一所位 于城 乡结合 部 的农村 笔
・
３ ・ ３
２１ ０ １年 第 １期
Ｓ Ｙ ＪＡ ＸＵＥＹ ＹＩ ＨＩＡＮ ＩＯ Ｕ Ｑ
传 统发 酵 技术 资源 的调 查 和 应
胡楚 明 湖 南省 武 冈市教 学仪 器 站 （ ２ ４ ０ ４ ２０ ）
罗益 群 湖 南省 武 冈市 第一 中 学（ ２ ４ ０ ４ ２０ ）
普通 高 中《 物课 程 标准 》 出 ：从 课 程重 视培 生 指 “
资源 ， 学生 一起 发掘 传统 发酵 技术 的应 用 ， 过参 与 通 观周边 小作 坊 ． 查传 统 的食 品加工 所用 的原料 、 调 设
５ ．实验 说 明
（ ） 粉 笔 要 湿 透 ， 原 铁 粉 一 定 要 放 到 湿 粉 笔 １湿 还 的 上 面 （ 将 湿 粉 笔 与 铁 粉 混 合 加 入 ） 当 水 以 蒸 气 可 ，
鉴于 以上 分 析 ， 笔者 对 该实 验 进行 了如 下 改进 ，
高中化学铁与水蒸气教案
高中化学铁与水蒸气教案主题：铁与水蒸气一、教学目标：1. 了解铁与水蒸气反应的原理和过程。
2. 掌握铁与水蒸气反应的化学方程式。
3. 能够通过实验观察和分析铁与水蒸气反应的现象。
4. 认识铁与水蒸气反应在日常生活中的应用。
二、教学重点：1. 铁与水蒸气反应的原理和过程。
2. 铁与水蒸气反应的化学方程式及解释。
三、教学难点：1. 铁与水蒸气反应的具体过程及相关实验操作。
2. 铁与水蒸气反应在日常生活中的应用。
四、教学内容：1. 铁与水蒸气反应的原理和过程：- 铁与水蒸气反应是指铁在高温下与水蒸气发生氧化还原反应。
铁在高温下容易被氧氧化，生成氢气和氧化铁。
- 反应方程式：Fe + 2H2O → Fe2O3 + 3H2- 反应过程：当铁与水蒸气接触时，铁表面开始生成氢气，同时铁表面也会生成氧化铁，导致铁的表面逐渐生锈。
2. 铁与水蒸气反应的实验：- 实验材料：铁丝、烧杯、水、烧杯架、火柴等。
- 实验步骤：将铁丝放入烧杯中，加入适量的水，然后将烧杯置放在烧杯架上。
用火柴点燃烧杯下方的火源，观察实验现象。
3. 铁与水蒸气反应的应用：- 铁与水蒸气反应在日常生活中的应用主要体现在铁制品的防锈处理上。
可采用油漆涂覆、镀锌等措施来防止铁制品受潮生锈。
五、教学方法：1. 演示法：通过实验演示铁与水蒸气反应的现象，引发学生兴趣。
2. 讨论法：鼓励学生参与讨论，思考反应原理和应用。
3. 启发法：通过提出问题引导学生自主学习，提高学生思维能力。
六、教学评估：1. 实验报告：要求学生按要求撰写实验报告，对实验过程和结果进行描述和分析。
2. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，总结铁与水蒸气反应的特点和应用。
七、拓展延伸：1. 学生可以自行探索其他金属与水蒸气的反应特点及应用。
2. 学生可以搜索相关实验视频和资料进行深入了解。
以上是本次铁与水蒸气教学内容，希望学生们能够通过实践和探索，深入理解反应原理和应用，提高化学实验技能和思维能力。
铁于水蒸气反应教案
铁于水蒸气反应教案教案标题：铁与水蒸气反应教案教案目标：1. 了解铁与水蒸气反应的基本过程和原理。
2. 掌握铁与水蒸气反应的化学方程式。
3. 能够观察和描述铁与水蒸气反应实验现象。
4. 发展学生的实验设计和科学观察能力。
适用对象：初中化学课程（七年级）教学时间：一堂课（45分钟）教学资源：铁块、试管、酸性水、火柴、醋酸、布片、燃烧器具等。
教学步骤：1. 导入（5分钟）：- 引导学生思考，铁是否能与水蒸气进行反应？若可以，反应过程会有什么变化？- 进行铁的物理性质的复习，如铁的颜色、硬度等。
2. 实验现象观察（10分钟）：- 学生小组进行实验，每个小组准备一个试管，将铁块放入其中。
- 在教师指导下，学生依次将试管中的铁块加热，观察实验现象并记录。
- 引导学生观察实验现象，例如铁块表面是否有水滴、是否有气体产生等。
3. 知识讲解（15分钟）：- 教师讲解铁与水蒸气反应的基本过程和原理，包括铁与水蒸气发生化学反应生成什么物质。
- 分析实验现象，引导学生理解反应过程中的化学变化。
4. 化学方程式（10分钟）：- 引导学生通过上述实验和知识讲解，总结铁与水蒸气反应的化学方程式。
- 教师带领学生讨论并确定正确的化学方程式。
5. 实验设计（5分钟）：- 学生小组讨论，在教师指导下设计一个验证铁与水蒸气反应的实验。
- 学生提出实验步骤和所需材料，并解释设计的原因。
6. 小结（5分钟）：- 教师对本节课的内容进行小结，并强调学生在实验设计和观察实验现象方面的能力提升。
- 学生提问和解答。
教学扩展：1. 鼓励学生进行进一步的研究，了解铁与水蒸气反应的应用和相关领域的深入知识。
2. 引导学生思考其他金属与水蒸气反应的情况，并进行对比研究。
教学评估：1. 观察学生在实验过程中的表现，包括实验操作的规范性和准确性。
2. 收集学生的实验记录和讨论结果，评估其对铁与水蒸气反应的理解程度。
3. 对学生进行口头提问，检查其对本节课所学知识的掌握情况。
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《铁与水蒸气反应》教学设计
1.指导思想与理论依据
在必修一第三章金属及其化合物中，铁与水蒸气的反应出现在科学探究中，体现了新课标的精神，课本要求学生设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。
以此为依据设计这节课。
2.教学内容分析
实验是化学的基础。
反应实验装置的设计是学生应逐步培养的能力。
本节课是培养学生实验设计能力的一个很好地平台，由于是高中第一节实验探究课，需要结合学生在初中学习到的一些实验装置的知识，把已经学过的零散的知识进行整合，进一步提升学生的实验能力。
3.学生情况分析
学生在初中已经见过一些实验装置，比如O2、H2、CO2的实验室制法，简单的性质实验，具备了完成化学实验的基本思路和方法，具备设计简单实验的能力。
这些知识都是本节课探究性学习的前提和基础。
在教学过程中，本着以学生为主体，使学生成为知识的积极构建者，主要采用让学生设计实验的方式，注重学生的能力发展。
4.教学目标设计
(1)基本目标
知识与技能目标：
1.了解铁与水蒸气反应的原理
2.设计出简单可行的铁与水蒸气的反应装置
3.培养学生动手能力、观察实验、分析实验的能力，解决实际问题
的能力。
过程与方法目标：1.采用实验探究法，在复习反应装置的过程中，引导学生学习科学方法，提高学生科学探究能力，充分挖掘学生的潜能，发展学生的个性和特长。
2.在教学过程中训练思维的严密性、逻辑性，培养学生分析、推理、归纳、总结的能力及小组合作能力。
情感态度与价值观目标：
1.培养学生积极思考、勇于探索的优良品质。
2.培养学生重视实验的科学态度和对学科实验的兴趣。
(2)发展性目标
以课本实验为依据，培养学生实验设计能力，培养学生良好的解决问题的思维习惯和提高学生的实验操作水平。
(3)教学重点的分析与确定
铁与水蒸气的反应是以科学探究的形式呈现的，引导学生合作设计铁与水蒸气反应的实验装置，并进行方案评价。
由此确定教学重点：铁与水蒸气反应的装置设计。
(4)教学难点的分析与确定
水蒸气制备，氢气的检验等这些基本实验学生在初中已有所认识，如何将已学的知识串在一起，形成比较系统的知识体系，成功地完成铁与水蒸气的反应是一难点。
5.教学过程设计
(1)教学流程图：如右图。
教学流程图符号及含义
图形意义说明
开始，结束
教师活动
学生活动
教学媒体
流程线
(2)教学资源的开放性措施
本节课选用的教学资源是必修一中科学探究中的一个实验设计，且是高中阶段第一个实验设计，目的是培养学生的实验设计能力。
(3)问题情境的开放性措施
本节课创设的开放性问题情境如下：
①请你写出铁与水蒸气反应的方程式?
设计这个问题，主要考虑这节课是设计实验，方程式已经学过，所以直接提问默写方程式。
②铁与水蒸气反应的实验装置由几部分组成?
设计实验之前先提出这个问题，是为了降低实验设计的难度，由于这是学生第一次设计实验，学生没有头绪，这个问题可以使学生有个基本思路，便于设计实验。
③请分组设计铁与水蒸气的实验装置，并画出你设计的装置简图? 这个问题最重要，是本节课重难点，学生通过分组讨论，每个小组最终拿出一个方案，确定方案后，在展台展示并由学生说出自己组的
设计思路，之后其他组进行点评，教师也作适度点评，但以学生为主。
④课本上给出的实验，设计思路和优点在哪里?
这个问题主要是拓宽学生的视野，少量水蒸气可以用湿棉花制备，少量氢气还可以用肥皂泡收集，再进行点燃检验。
⑤通过课本实验，你刚才设计的实验装置还可以怎么改进?
这个问题是让学生会学与致用，设计实验时我们要打开思路、大胆想象，使同学设计的更新颖，实验效果又好的实验，这也证明了实验的多样性。
(4)学生活动的开放性措施
①小组讨论。
六个小组各设计一套铁与水蒸气反应的装置，培养学生的合作探究能力。
②学生展示设计方案，并回答其他组提出的问题。
培养学生的思维能力和表达能力。
③学生设计实验方案。
培养学生分析问题、解决问题的能力、知识迁移能力和创新能力
(5)教学过程描述实施
上本节课之前，教师已经将铁与水蒸气反应的方程式讲了，上课后，教师先请一个学生板书铁与水蒸气反应的方程式，然后请学生看课本50页科学探究第二段：设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。
并提问大家：整套装置应包括哪几部分?学生讨论教师指导得到回答：整套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体三部分。
教师扣到本节课重点：请同学们结合初中所学的
实验知识画出你设计的装置简图。
学生共分为六个小组，以小组为单位进行讨论设计，在讨论的过程中，教师对个别问题加以指导。
学生基本出结果后，派代表用投影展示各组设计的结果，陈述自己组的设计思路，并由其他组提出问题，给与评价。
六个组都展示完毕之后，教师从学生的设计的装置中总结几套比较好的方案。
在上面的基础上，教师演示课本中给出的实验，学生认真观察实验现象，提出新的问题：这个实验的原理和优点在哪里?学生讨论回答，得到答案：此实验很新颖，而且简单，首先一支试管代替三支试管，其次用肥皂泡收集少量氢气很新颖。
接着教师提出问题：你设计的实验还可以怎么改进?让学生打开思路，大胆想象。
最后，学生小结归纳本节课重点内容并谈学习体会。
通过学生的发言，可以看出学生掌握了本节课的内容，达到了教学的实效性。
课后，组织学生对学习活动的情况进行评价。
6.学习效果评价设计
在课后组织学生以小组为单位，对参与探究活动的情况进行评价，充分体现出学生对本节课学习效果的认可，和教学目标的达成。
同时要求学生认真反思自己在学习过程中的成功和失败，进行自我评价，为开展探究式学习的研究提供可靠的数据。
学生小组活动评价标准
符合基本符合不太符合不符合
我们讨论时小组成员都积极思考和发言
我们小组的成员涉及的实验方案切实可行
我们自我感觉学习效果较好，掌握了本节课的内容
学生自我评价标准
符合基本符合不太符合不符合
我积极参与实验设计活动
我尊重别人的成果，并虚心学习
我善于发问，并会举一反三
通过本节课我的收获很大
7.教学反思
新课程标准特别提出：一是体验科学探究的过程和问题意识的培养，二是化学学习的方法和终生学习能力的培养。
所以在进行这节课的教学活动时我也始终贯彻这两点。
这节课激发了学生对实验很高的兴趣，最重要的是让学生体会了科学探究的过程，让它们的思维和实践有了一次强烈的碰撞，坚定了他们进行科学探究的信心。