铁锈蚀实验的改进(省级创新实验大赛作品)
钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计
（4）实验优点①针对溴乙烷与饱和氢氧化钠的乙醇溶液这两种液体互不相溶、静置分层，不利于反应物接触发生消去反应的毛病，利用磁力加热搅拌器具有调速搅拌的特点，使反应混合溶液充分接触，大大加快反应速度。
②针对溴乙烷和乙醇的沸点都比较低（溴乙烷为38.4ħ），若采用酒精灯直接加热的方式会导致液体暴沸、溴乙烷来不及发生消去反应就快速挥发及反应器内气流不稳定而引起反应液倒吸等毛病，采用磁力加热搅拌器具有调温控温、防止暴沸及U形长导管进行冷凝回流的优点，有利于消去反应顺利进行。
③从化学课堂教学角度和实验整体设计角度出发，对溴乙烷的消去反应及检验产物乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色进行组合设计，使实验整体感强，操作简便，现象明显，演示效果好。
（收稿日期：2010-10-08）钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计□朱石明1陈凯21.江苏省兴化市戴窑高级中学225741；2.江苏南京晓庄学院生物化工与环境工程学院211171摘要用实验显示钢铁腐蚀的普遍性，证明钢铁腐蚀主要表现为有氧气参加的原电池反应，并通过微型实验检验正负电极有关离子的生成，让学生在实验探究中掌握钢铁吸氧腐蚀的相关知识。
关键词钢铁腐蚀吸氧腐蚀差异充气腐蚀电化腐蚀实验改进《高中化学课程标准》在《化学反应原理》选修模块中，要求“能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施”。
教师开展“钢铁吸氧腐蚀”教学时大多依赖多媒体动画演示以配合理论教学，相关实验也仅限于“防止腐蚀”，而不关注“如何腐蚀”———钢铁腐蚀为何主要表现为有氧气参与的腐蚀？腐蚀时发生了什么原电池反应？钢铁腐蚀为何最终会生成铁锈？这一系列的问题对于习惯于宏观表征思维的中学生来说总是难以理解，学生对钢铁腐蚀的知识仍然停留在死记硬背电极反应式的学习模式中。
鉴于此，我们借鉴了钢铁腐蚀的专题研究文献［1］，结合个人的探究，设计了一系列的课堂演示实验，实验总耗时仅需10min左右。
《铁生锈了作业设计方案-2023-2024学年科学粤教粤科版》
《铁生锈了》作业设计方案第一课时一、教学背景和目标分析本次作业设计的背景是在学生学习了化学与生活相关知识后，进行相关实践的活动。
目标是通过实验，让学生了解铁生锈的原因、预防方法以及清除铁锈的途径，培养学生的观察能力、实验技能和分析能力。
二、教学内容设计1. 实验目的：探究铁生锈的原因，学会预防与清除铁锈。
2. 实验材料：铁钉、盐水、酸性盐水、碱性盐水、保鲜膜、镁条等。
3. 实验步骤：（1）将几根铁钉分别放入盐水、酸性盐水和碱性盐水中，观察铁钉的变化；（2）用保鲜膜包裹一根铁钉，并观察其生锈情况；（3）通过实验，引导学生总结铁生锈的原因；（4）尝试用镁条消除铁生锈，了解清除铁锈的方法。
三、作业设计1. 实验报告：学生需按照规定格式写出实验目的、材料、步骤、结果、结论等内容。
2. 实验总结：学生需结合实验结果，总结出铁生锈的原因及预防方法，并提出自己的见解。
3. 实验感悟：学生需谈谈自己在实验中的体会和收获，表达对实验的看法。
4. 实验延伸：学生可以自主选取一种方法，尝试清除铁锈并描述过程。
四、评价方式1. 实验报告和总结的内容完整性和合理性；2. 实验感悟是否体现了学生对实验的理解和思考；3. 实验延伸的完整性和创新性；4. 知识点运用和实验技能的掌握情况。
五、教学环节安排1. 针对性教学：在实验前讲解铁生锈的相关知识，引导学生了解实验目的；2. 实验教学：带领学生进行实验操作，指导学生注意实验过程中的细节；3. 总结反馈：对实验结果进行分析总结，解答学生疑问，引导学生思考；4. 作业布置：布置作业并说明要求，激发学生兴趣。
六、教学效果评价根据学生的实验报告、总结、感悟和延伸性实验的完成情况，评价学生对铁生锈知识的理解和运用，实验能力的提高，思维能力的拓展等方面的表现，为学生下一步的学习提供指导和帮助。
通过这样一次活动的设计与实施，相信学生们会更深入地了解铁生锈的原因和处理方法，提高他们的实验技能和分析能力，培养他们的观察能力和动手能力，为更好地学习化学打下坚实的基础。
《探究铁制品锈蚀的条件》说课稿(全国化学实验说课大赛获奖案例)
5）因为按照正常的时间，课堂上难以当即观察三种条件的最终结果，而借助希沃白板软件，可以实现实验的动态演示，将长期发生的实验全部浓缩到课堂上进行演示。
图10 展示预先做好的实验
步骤四：手持技术加以验证
将手持技术应用于初中化学实验教学的过程中，借势新媒体技术对传统初中化学实验教学模式进行改革，能有效提高学生的手动参与能力、课堂积极性、学习的主动性，能凑够根本上转变学生的学习方式，培养其化学学科核心素养。与传统化学课堂相比，这种“新”模式可以降低学生在学习过程中所直接感受到的难度，即便在部分实验环境和条件不允许的情况下，借助“新”模式都能轻而易举地尝试和实施；更能打破传统实验必须在实验室展开的客观局限性，进而扩大了学生们的学习范围，甚至可以允许学生走出课堂，到真正的现实生活中去探究、去疑问、去学习。
图9 学生实验的场景
步骤三：设计实验，探究铁制品的锈蚀条件
铁制品锈蚀是一个相对缓慢氧化的过程，课堂的40分钟所能呈现的实验现象并不明显，所以需要实验先行，利用希沃多媒体技术慢慢呈现氧化过程，并形成相互。
1）提问：“根据方才同学们分析猜测的铁制品生锈条件，我们应从什么方面来设计实验，验证我们的猜测？”
图6 学生合作讨论
五、实验过程
1.创设情境，增加课堂的生活化元素
铁锈蚀的现象在生活中比比皆是，所以本实验从让学生讲述发生在身边的锈蚀现象作为引子，通过图片展示、口述，让学生明白本实验所要探究的问题就是我们生活中经常出现，离我们的日常生活近在咫尺的话题。
图7生锈的铁制品
2.开启实验活动，实施分组探究
步骤一：讨论并猜测导致铁锈的条件
2.课堂教学的探究性活动激起学生极大的兴趣和主动性，积极参加探究与思考，感受小组活动所带来思想的碰撞和实验的收效，很好的培养了学生的合作精神。实验探究的设计为学生在以后的学习中提供
钢铁腐蚀改进实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解钢铁腐蚀的机理和影响因素；2. 探究不同防腐措施的防腐效果；3. 优化防腐方案，提高钢铁材料的耐腐蚀性能。
二、实验材料1. 钢铁材料：Q235钢、不锈钢、碳钢等；2. 防腐材料：磷酸盐、氧化锌、重防腐涂料等；3. 实验设备：盐雾腐蚀试验箱、电子天平、干燥箱、电化学工作站等。
三、实验方法1. 钢铁腐蚀实验：将不同类型的钢铁材料分别置于盐雾腐蚀试验箱中，设定不同的腐蚀条件（如温度、湿度、盐浓度等），观察并记录腐蚀情况。
2. 防腐效果实验：在腐蚀实验的基础上，对部分钢铁材料进行防腐处理，如涂抹磷酸盐、氧化锌、重防腐涂料等，然后继续进行盐雾腐蚀实验，对比防腐效果。
3. 防腐机理研究：利用电化学工作站对腐蚀前后和防腐处理后的钢铁材料进行电化学测试，分析腐蚀机理和防腐效果。
四、实验结果与分析1. 钢铁腐蚀实验结果（1）Q235钢：在盐雾腐蚀试验箱中，Q235钢在腐蚀24小时后，表面出现明显的腐蚀现象，如锈斑、腐蚀坑等。
（2）不锈钢：不锈钢在盐雾腐蚀试验箱中，腐蚀速率较慢，但仍有轻微的腐蚀现象。
（3）碳钢：碳钢在盐雾腐蚀试验箱中，腐蚀速率较快，腐蚀现象明显。
2. 防腐效果实验结果（1）磷酸盐：在Q235钢表面涂抹磷酸盐后，腐蚀速率明显降低，腐蚀程度减轻。
（2）氧化锌：在不锈钢表面涂抹氧化锌后，腐蚀速率降低，腐蚀程度减轻。
（3）重防腐涂料：在碳钢表面涂覆重防腐涂料后，腐蚀速率显著降低，腐蚀程度得到有效控制。
3. 防腐机理研究（1）腐蚀机理：钢铁腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是指钢铁与腐蚀介质直接发生化学反应，如氧化、还原等；电化学腐蚀是指钢铁在腐蚀介质中形成微电池，产生电流，导致腐蚀。
（2）防腐机理：磷酸盐、氧化锌、重防腐涂料等防腐材料可以在钢铁表面形成一层保护膜，阻止腐蚀介质与钢铁接触，降低腐蚀速率。
五、实验结论1. 钢铁材料在盐雾腐蚀试验箱中，腐蚀速率较快，腐蚀程度明显。
铁钉生锈实验新设计
铁钉生锈实验新设计作者：方婷贾钦相来源：《化学教学》2007年第11期摘要：针对铁钉生锈演示实验在教学中存在的问题，通过对该实验的探究，改进了实验条件，使得铁钉生锈演示实验满足了课堂教学的需要。
关键词：铁钉生锈；探究文章编号：1005－6629(2007)11－0012－02 中图分类号：G633.8 文献标识码：C高中阶段学习钢铁腐蚀时，往往涉及钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀。
上海高中化学教材是铁钉在空气和水共存的条件下反应，实验要在一周后才有明显的现象。
人教版高中化学教材增加了氯化钠的条件，但在短时间内实验腐蚀现象也不明显。
由此可见，在课堂上演示铁钉生锈、腐蚀时，演示效果不理想，主要存在以下两个问题：（1）铁钉腐蚀的速度慢，需要很长时间才能观察到现象，不符合课堂演示实验的要求；（2）生锈现象不够明显，使学生难以对钢铁的腐蚀产生深刻直观的印象。
因此，若能设计一个既能在短时间内观察到明显的钢铁腐蚀现象又能使学生对于电化学腐蚀原理有深刻理解和直观感受的实验，则能大大提高实验的教学质量。
为此笔者对教材中的铁钉腐蚀条件的探究实验进行了改进，从原电池反应和Cl-效应这两个因素出发对实验进行了新的设计，该实验设计操作简单、效果明显、耗时短，满足了课堂教学要求，并由此进一步探讨了钢铁腐蚀的条件。
1 实验1.1置换反应形成“原电池”从而加速铁钉生锈、腐蚀的探究1.1.1实验步骤：取三支试管，分别倒入10mL的蒸馏水；在第一支试管中滴加5滴7﹪CuSO4溶液，在第二支试管滴加5滴7﹪CuCl2溶液，在第三支试管滴加5滴饱和NaCl溶液（滴加少量铜盐使铜离子的蓝色不会对腐蚀的观察造成视觉上太大的干扰）；在三支试管中分别装入用砂纸打亮的铁钉。
1.1.2 实验现象第一支试管中铁钉在五六分钟内表面有灰黑色物质生成；第二支试管的铁钉在五六分钟左右表面就有红褐色铁锈生成（如图1所示），大约一刻钟后现象非常明显（如图2所示），几分钟内溶液呈现浅黄色；在第三支试管中的铁钉在一个小时内表面无明显变化，铁钉表面出现微小的“黄斑”（只能近距离观察才能看到）。
钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计
钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计《高中化学课程标准》在《化学反应原理》选修模块中要求“能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。
”教师开展“钢铁吸氧腐蚀”教学时大多依赖多媒体动画演示以配合理论教学,相关实验也仅限于“防止腐蚀”,而不关注“如何腐蚀”——钢铁腐蚀为何主要表现为有氧气参与的腐蚀？腐蚀时发生了什么原电池反应？钢铁腐蚀为何最终会生成铁锈？这一系列问题对习惯于宏观表征思维的中学生来说总是难以理解,学生对钢铁腐蚀的知识仍然停留在死记硬背电极反应式的学习模式中。
鉴于此,我们借鉴了钢铁腐蚀的专题研究文献,结合个人的探究,设计了一系列课堂演示实验,实验总耗时仅需10分钟左右。
在新授课时如能在课堂上增补以下演示实验,不仅有利于学生对钢铁的腐蚀有深刻的理解,而且对以后学习金属的防护会有更大的益处。
一、重现一次偶然的发现（趣味钢铁腐蚀问题的引出）笔者在读高中时,特别喜爱搞些手工制作。
在一次摆弄自己“土制”的“万用电表”时,发现了一个令当时的笔者无法解释的现象：当将自做的两只相同铁质表棒插入潮湿的泥土中时,竟然发现万用表的指针发生了微微的偏转！难道相同的铁电极也能构成原电池吗？我们先重现一下当时的事实：【实验1】将氯化钠溶液加入有棉布隔膜的水槽中,用导线连接好2只铁片电极及物理教学用演示电流计（量程100µA）,观察是否有电流产生。
如图2,本实验选用长方形的塑料水槽,中间加1个棉质的隔膜,使两边连通,只是减缓了两极氧气的相互扩散。
先在其中加入适量食盐水溶液,再将准备好的2只一样的铁片电极（提前用铁砂纸打磨除去表面铁锈）,与1只物理上用的100µA演示电流计,连接好导线。
特别应注意的是：应先将连电表负极的铁片插入溶液10～20秒左右,再将连电表正极的铁片插入溶液中（这是本实验成功的秘诀！因为先放入的铁片由于局部吸氧腐蚀而消耗了一部分氧气,故氧气的浓度必然小于棉布另一侧的溶液,后插入的铁片因溶液中富含更多的氧气必然成为原电池的正极。
“创新实验”中存在的问题及其改进对策
“创新实验”中存在的问题及其改进对策作者：陆军来源：《化学教学》2015年第02期摘要：“创新实验”是2014年江苏省高中化学青年教师教学基本功大赛的一个项目。
虽然大赛中展示的许多“创新实验”具有科学性与实用性等特点，但是还存在着操作不规范、替代稍过度、装置太复杂、原理欠科学等问题。
要改进“创新实验”的现状和提高实验教学的质量，广大青年教师应该自觉坚持实验操作规范、努力传承化学学科特色、广泛收集实验改进方案、深入思考实验设计原理，以确保化学实验的规范性、实用性和科学性。
关键词：高中化学；青年教师；教学基本功大赛；创新实验文章编号：1005–6629（2015）2–0030–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B2014年江苏省高中化学青年教师教学基本功大赛已经落下帷幕。
该项赛事自2011年起每3年1届，比赛内容包括粉笔字、即兴演讲、教学设计与课件制作、课堂教学、化学教学专业知识测试、实验设计及操作技能等6个项目。
在2011年的首届比赛中，“实验设计及操作技能”的内容是现场公布的教材演示实验，“通过实验证明淀粉（蔗糖）本身没有还原性，而水解产物具有还原性”，但“有不少参赛教师的实验操作不规范、不严谨，同时失败率也较高”[1]。
2014年的第二届比赛方案将“实验设计及操作技能”调整为“创新实验”，要求“基于课程标准，各自提前设计一个适合高中课堂教学的创新实验，体现创新价值与意义，具有科学性与实用性”[2]。
从2014年5月公布比赛方案，到各地通过预赛推荐参赛选手，再到10月省级比赛的如期举行，选手有比较充分的时间进行“创新实验”的设计和操作训练，同时还可以借助“外力”，在一定范围文献检索的基础上进行设计，并在主动征求其他教师意见的基础上进行优化。
因此，“创新实验”的展示让广大化学教师产生了许多期待，同时也成了本届比赛唯一进行网络直播（直播地址为http：///Html/Article/2860/）的项目。
高中化学 钢铁吸氧腐蚀改进素材 新人教版选修4
钢铁吸氧腐蚀实验的改进研究摘要从缩小玻璃管的孔径来放大实验现象，并与生活经验联系来改变实验的浸泡液、增大混合粉末与空气的接触面、和升高反应的温度三个方面来加快钢铁的吸氧腐蚀速度，取得了理想的实验效果。
大大缩短实验现象出现的时间。
关键词吸氧腐蚀泡菜水增大接触面缩小口径1问题的提出钢铁的吸氧腐蚀，是高中化学新教材《化学反应与原理》（人教版和苏教版）的一个实验，人教版中作为教师演示实验，是将铁钉用饱和食盐水浸泡后进行实验的[1]：至少需等待5min甚至更长时间才能观察到水柱上升［2］。
苏教版中则作为学生探究实验，稍有区别是在铁粉中掺入少量炭粉，混合均匀后用氯化钠溶液浸泡，再使之发生无数微小的原电池反应的条件下进行吸氧腐蚀，进而观察因为氧气在腐蚀中被消耗后产生水柱的上升[3]，但是苏教版新教材实验的做法甚至需要几十分钟的时间才能观察到现象［4］。
在课堂上等待这样长时间才能观察到实验现象，无论是作为教师演示实验还是学生探究实验，都显然不恰当。
因此，如何让这个实验能够在很短的时间内完成，成了新教材使用过程中的一个疑难实验。
为此笔者对此实验进行了比较全面的改进研究，结果显著加快了钢铁吸氧腐蚀的速度，在50s内可以观察到非常显著的实验现象。
这里简介于后。
2改进研究⑴改进浸泡混合粉末的溶液受人们在日常烹调中用菜刀切泡菜时，菜刀粘上泡菜水后会很快观察到菜刀上产生斑斑铁锈的启示，我们改饱和食盐水为泡菜水，用它浸泡铁粉和炭粉的混合物。
⑵缩小玻璃导管的口径来放大实验现象将玻璃导管改成毛细尖嘴管（尖嘴部分长约4cm）用胶皮管连接在具支试管的支管上。
⑶增大铁炭混合粉末与空气的接触面积来加快反应速率将滤纸剪裁成比具支试管的直径稍窄的长条，在具支试管的橡皮塞上切两条平等的切口，再用泡菜水浸湿滤纸条后，在滤纸条的正反两面均匀沾上铁、炭混合粉末，将滤纸条卡入橡皮塞的切口中装入具支试管中组成如图1、2、3的装置（已略去夹持装置）：⑷用大烧杯准备好60℃的热水浴备用。
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第 立立 即 七 即 三 一观 天 观察 察
第 三 天
第 一 天
第 七 天
仅体现了铁接触氧气和水后生锈的情况
耗时过长
不太符合课堂实验的要求
催化剂
现实启发
改进实验
实验用品：
试管、铁架台、
烧杯、食盐水
细铁丝、红墨水
带导管的单孔橡胶塞
改进实验
现象：试管中的 铁丝生锈；红墨 水沿着导管上升 （进入试管）。 结论：铁丝与氧 气和水反应而生 锈，食盐水可以 加快铁丝的锈蚀 速率。
“实验原理” 在较高的温度，以及食盐的催化作用下，利 用铁快速消耗氧气所带来的装置内外的气压 差，导致红墨水液面上升。
装入铁丝 注入盐水
改进实验
现象：试管中的 铁丝生锈；红墨 水沿着导管上升 （进入试管）。
结论：铁丝与氧 气和水反应而生 锈，食盐水可以 加快铁丝的锈蚀 速率。
立竿见影，便于观察
速度快，适合青少年的心理倾向
额外探究了接触面积，温度，食盐等影响因素
小结
拓展
谢！ 谢