钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计

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.     

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？     

铁粉吸氧腐蚀系列实验的设计及应用

依据铁的吸氧腐蚀原理,使用铁粉、碳粉、食盐水等试剂和常规玻璃仪器以及数字实验技术,开发了空气中氧气含量的测定、铁氧化过程的能量变化、铁粉的吸氧腐蚀、影响化学反应速率因素等系列实验设计,并应用于教学实践,可充分发挥吸氧腐蚀的教育价值及其教学功能.     

基于手持技术探究不同介质中铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀

本文采用手持技术探究三种不同介质中铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀,借助氢气、氧气、温度以及pH传感器,便捷、直观地测定实验过程中氢气、氧气、温度和pH的变化过程。实验数据表明:强酸条件下以析氢腐蚀为主;中性条件下发生吸氧腐蚀;弱酸性条件下,析氢腐蚀和吸氧腐蚀是同时发生的。     

铁的吸氧腐蚀演示实验创新设计

1问题的提出 铁的电化学腐蚀演示实验,是高中化学新教材人教版《化学反应原理》（选修4）课本中的一个实验（如图1所示）,由于所用铁钉表面积较小、导管较粗,按照课本上的方法完成该实验,需要较长的时间才能观察到明显的实验现象,不利于课堂教学。鉴此,笔者对该实验经过认真研究,提出了新的改进方法,通过在数分钟内观察到的“喷泉”实验现象,验证了铁的吸氧腐蚀。     

吸氧腐蚀实验的改进

1 实验原理 金属的电化腐蚀是由于各种原因构成的原电池(微电池)而引起的腐蚀作用.铁和铜构成原电池时,铁是负极,铜是正极.铁的表面有一层中性或偏碱性电解质溶液时,溶解在水中的氧从正极上获得电子,这种情况称为吸氧腐蚀.     

关于铁的吸氧腐蚀研究之实验创新

在苏教版高中《化学反应原理》专题2第三单元第一课时中关于铁的吸氧和析氢腐蚀实验中,按教材设计的实验设计进行,往往实验现象不明显,用时长,不便在教学中使用,特根据教学实际进行创新设计,以便在课堂中使用这个方案,具有推广价值。     

探究有效的实验,促进学生化学概念形成——以金属的吸氧腐蚀实验探究为例

作者对铁的吸氧腐蚀演示实验进行了改进,采用手持技术,利用氧气传感器测定实验过程中的氧气浓度变化。酸性较强条件下以析氢腐蚀为主;在中性条件下发生吸氧腐蚀;在弱酸性条件下,析氢腐蚀和吸氧腐蚀是同时发生的。     

对教材中钢铁腐蚀两个问题的讨论

本文对中专工科非化工专业有关教材中钢铁腐蚀的两个问题进行了析疑.笔者认为:(1)钢铁在潮湿空气里,当电解质溶液即水膜显酸性(pH≈4)时,不是析氢腐蚀,而是有氢离子参与反应的吸氧腐蚀;(2)钢铁在高温度下与氧气直接反应引起的腐蚀属于电化腐蚀,而不能作为化学腐蚀的实例.     

对教材中钢铁腐蚀两个问题的讨论

本文对中专工科非化工专业有关教材中铜铁腐蚀的两个问题进行了析疑。笔者认为；(1)钢铁在潮湿空气里，当电解质溶液即水膜显酸性(pH≈4)时，不是析氢腐蚀，而是有氢离子参与反应的吸氧腐蚀；(2)钢铁在高温度下与氧气直接反应引起的腐蚀属于电化腐蚀，而不能作为化学腐蚀的实例。     

高中化学——金属吸氧腐蚀实验创新

化学实验在化学学科的素质教育中有其不可代替的独特的作用．在新课程理念下,结合在中学化学的教学和培养学生综合能力的教育理念,充分发挥实验在化学教学的作用．只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力．     

基于双液原电池的钢铁电化学腐蚀实验研究

针对钢铁电化学腐蚀课堂演示实验的一些问题与异常现象,文中从电极电势的角度理论分析了析氢腐蚀与吸氧腐蚀的竞争关系,并探究钢铁发生析氢腐蚀与吸氧腐蚀的体系pH临界条件,解释了演示析氢、吸氧腐蚀出现异常现象的原因.在此基础上利用双液原电池改进了钢铁电化学腐蚀发生装置,使析氢、吸氧腐蚀可以单独进行,避免演示过程中异常现象的出现...     

铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀对比实验设计

通过设计一组对比实验,借助实验装置中两支移液管中红墨水液面变化的明显差异,证明装置中发生了铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀反应.     

“铁的吸氧腐蚀原理”的项目式教学——以“探究暖宝宝的发热原理”为例

以铁的吸氧腐蚀的原理探究为项目,通过“分析暖宝宝的成分”“设计实验探究暖宝宝发热的原因”“设计实验验证原电池的电极产物”以及“改进实验验证氧气是否参与反应”四个任务,帮助学生在探究过程中建构实验探究模型以及深化对铁的吸氧腐蚀的理解,从而培养学生“科学探究与创新意识、证据推理与模型认知”核心素养。     

吸氧腐蚀实验设计

学习原电池知识后,学生对电化腐蚀中的析氧腐蚀原理容易理解。对日常生活中钢铁在潮湿空气中容易生锈虽有所了解,但对该现象吸氧腐蚀,发生了原电池反应却难以理解,若能做以下演示实验,对学生的认知过程会大有益处。     

铁氰化钾溶液与铁反应的实验探究

对模拟钢铁吸氧腐蚀实验时用铁氰化钾溶液检验铁电极处产生的Fe2+实验方案提出了质疑。采用类比猜想、实验探究、理论解释的方法,用铁粉、铁丝和铁钉分别进行实验以探究铁能否直接与铁氰化钾溶液发生反应。实验探究结果表明:铁氰化钾溶液能与铁直接发生氧化还原反应生成Fe2+,生成的Fe2+再与铁氰化钾溶液反应产生蓝色物质。在此基础上提出铁电极处检验是否有Fe2+生成的正确实验方案以及通过实验探究对中学化学教学的几点启示。     

关于钢铁腐蚀的理论探讨和实验分析

从实验研究的角度,以理论探讨结合实验验证的方法,分析了铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件,得出了如下结论：铁的析氢腐蚀主要在强酸性环境中进行,铁的吸氧腐蚀无论在酸性、中性还是碱性条件下都能发生,且酸性越强,腐蚀速率越大。     

应用传感器技术开展实验探究教学的创新研究——以“钢铁的腐蚀与防护”单元设计为例

在传感器技术支持下,从创设真实化学情境、提炼核心探究问题、运用技术揭示原理、直观呈现实验结果、回归情境解决问题五个方面设计并实施技术支持下问题情境导向的探究教学模式,有利于提高教学效果,促进教学变革与创新。教师团队结合港珠澳大桥建设和防腐蚀的实际问题情境,开展“钢铁的腐蚀与防护”单元教学,引导学生探究钢铁电化学腐蚀的影响因素,提高了学生的实验设计、实践探究、观察分析、证据推理等多种能力,增强了学生运用化学知识解决实际问题的能力和用化学服务于社会发展的责任感。