由一氧化碳還原氧化鐵實驗所帶來的教學反思

摘要：本文對一氧化碳還原氧化鐵實驗所帶來的教學反思作了研究。

關鍵詞： 質疑 探究 反思

在用一氧化碳還原氧化鐵的實驗教學中，我讓學生自主探究，敢于質疑，結果大大出乎我的意外。學生在探究過程中發揮出了前所未有的潛能，取得了意想不到的收獲。在此，我摘取其中片段，與同行共享。

1 生成的能被磁鐵吸引的黑色固體不一定是“鐵”

1.1學生質疑，課堂氣氛尷尬。

課堂上，用磁鐵驗證一氧化碳還原氧化鐵的黑色產物是鐵時，有學生問我：能被磁鐵吸引的除鐵外還有可能是四氧化三鐵呀。為了讓學生相信產物是鐵，我又補充做了兩個實驗，將反應生成的黑色固體分別與稀鹽酸、硫酸銅溶液反應，然而實驗結果出乎意料，并沒有觀察到黑色固體表面有氣泡產生和紅色物質析出。可見，反應生成的黑色產物可能不都是鐵，意料之外的實驗現象讓我非常尷尬。此時學生的反應強烈，我只好推托說產生這一現象的原因很復雜，下節課我們再做進一步的探究。

1.2實驗探究。

我首先組織學生查閱了相關資料，一氧化碳與氧化鐵在加熱的條件下發生反應的總反應方程式為：Fe O +3CO=2Fe+3CO 。并利用實踐活動課組織學生對一氧化碳與氧化鐵的反應產物進行了多次反復的探究，得出結論如下：通入一氧化碳后，如果加熱時間短，反應不充分，則黑色產物中有大量的四氧化三鐵；加熱時間長，反應充分，則黑色產物主要為鐵。反應產物如在空氣中冷卻會被重新氧化成FeO、Fe O 、Fe O ，溫度高時重新氧化的最終產物為紅色氧化鐵。用氫氣代替一氧化碳做上述實驗，產生的實驗現象和結論也是相同的。

因此，我們做這個實驗時，通入一氧化碳后加熱反應時間要長，反應要充分。反應后的產物要在隔絕空氣的條件下冷卻到室溫。反應不充分或產物隔絕空氣冷卻的時間短，沒有冷卻至室溫，最終得到的黑色固體可能主要為四氧化三鐵。

1.3教學反思——教師應加強學習，勤于探究，提高駕馭課堂實驗教學的能力。

在化學實驗課堂教學中像我這樣的尷尬局面其實并不少見。首先是由于我們教師對實驗教學缺乏科學探究精神。受舊的教學理念的影響，我們教師對教材上的化學實驗習慣于就事論事，不善于研究，更談不上探索、挖掘、創新。認為年年老一套，甚至把實驗準備工作全部交給實驗員來完成，一旦遇到新問題，就有可能招架不住。其次，教師自身的實驗能力不強。在學生時代由于當時條件等多方面因素的限制，很少有機會走進實驗室進行一些探究活動，走上工作崗位后，又難得進實驗室，其結果是自己的實驗技能沒有一點提高。再次，教師缺少實驗探究的時間。受學校師資力量及升學等方面因素的影響，教師的教學任務繁重，每天忙于備課、批改作業，很難抽出一定的時間來開展教學實驗的探究活動。

可見，我們教師必須加強學習，轉變觀念，提高自身的科學素養，平時擠出一定的時間走進實驗室開展教學實驗探究活動，努力提高自身科學探究的技能。積極做好實驗課的準備工作，對教材上的實驗作深入細致的研究，精心設計實驗教學方案。同時化學教師之間要經常聯系、溝通和交流，實現教學資源共享。這樣才可能減少或避免課堂上的尷尬局面，駕馭課堂實驗教學。

2 反應停止加熱后，可以不繼續通一氧化碳進行冷卻

2.1學生的一個大膽的設想。

一氧化碳還原氧化鐵，反應停止加熱后繼續通一氧化碳直至生成的鐵冷卻到室溫，其目的是防止生成的灼熱的鐵在撤離導管時與空氣中的氧氣接觸而重新被氧化，當我在課堂上作上述分析時，有一位學生舉手提出了這樣的設想：一氧化碳還原氧化鐵后停止加熱時，我們可以用彈簧夾分別夾住反應玻璃管兩端的橡皮管，阻止玻璃管兩端的空氣進入，從而達到隔絕空氣冷卻的目的，這樣也就無需繼續通一氧化碳了。

2.2實驗驗證結果。

學生提出的這個設想確實有道理，為此，我組織學生對此開展了一系列的實驗驗證，實驗結果表明學生的這種設想切實可行。用該方法完全可以起到隔絕空氣冷卻，防止生成的鐵重新被氧化的目的。學生們還用氫氣代替一氧化碳，氧化銅代替氧化鐵進行實驗。當試管中的氧化銅通入氫氣后加熱至充分反應時，將通氫氣的導管從試管中緩緩取出，立即用橡皮塞塞緊試管口，然后停止加熱讓試管進行自然冷卻，冷卻后反應生成的紅色物質顏色無明顯變化。

2.3教學反思——實驗教學中，留給學生的時間和空間應多些，讓學生在質疑和探究中發揮潛能，提升能力。

為了確保課堂實驗教學的順利進行，防止節外生枝浪費教學時間，我們往往會一味地讓學生的思維按照自己預先設計好的方向去展開，把學生的實驗操作過程公式化、教條化，而且“輕過程、重結論”，留給學生的時間和空間很少，忽視了學生能力的培養，扼殺了學生的創新思維和創新能力。因此，在實驗教學中我們應多為學生創造些質疑提問的機會，多留給學生獨立思考、獨立發現和提出問題的空間，并積極創造條件讓學生參與到問題分析和實驗探究當中，當學生處于不斷探索的情景中，他們會積極思考，開拓創新，發揮出前所未有的潛能。

3 一氧化碳還原氧化鐵的條件是加熱，工業煉鐵的條件是高溫

3.1一個被忽視的質疑。

課堂上有學生向我發出這樣的疑問：一氧化碳還原氧化鐵是在酒精燈加熱的條件下完成的，而為什么在寫煉鐵原理的化學反應方程式時反應條件要寫成高溫？由于這個問題既非教學重點，又很難講清楚，以往我都是一帶而過。為了拓寬學生的知識面，激發學生的學習興趣，我覺得有必要探出結果。

3.2問題探究的途徑。

我布置學生們利用課余時間到圖書館、互聯網上查詢：加熱、高溫、工業煉鐵原理等相關知識，把查詢的相關知識摘錄下來，交給化學課代表，由課代表和班委歸納小結，并在化學課上作出解答。

3.3探究結果。

加熱，作為化學反應條件之一，一般來說，表示的溫度泛指酒精燈火焰的溫度，約在400℃到500℃。酒精噴燈或調節正常的煤氣燈的溫度可達700℃到1000℃，這就是通常所說的高溫。一氧化碳還原氧化鐵用酒精燈加熱至300℃以上就有四氧化三鐵生成，400℃以上就有鐵生成，可見該反應在加熱的條件下就能完成。但由于在煉鐵過程中，鐵礦石中一些雜質的熔點要達到1545℃以上，所以整個煉鐵的過程是在高溫下進行的。課代表的小結簡練完整，贏得了大家熱烈的掌聲。

3.4教學反思——讓學生學會利用現代信息工具拓寬知識面，提升其探究問題的能力

課堂教學中或平時學生課外的質疑中的有些問題，可讓學生通過其他渠道獲取信息來解決。學生自身努力獲取知識印象深刻，易掌握，在探究問題的過程中，學生的能力也得到培養和提高。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”