铁吸氧腐蚀的实验创新
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。
高中化学中金属吸氧腐蚀的实验方法创新研究
2361 实验方法创新前因在高中化学新课程的学习中，相关的化学实验都是专家仔细编写的，具有一定的代表性，学生应该认真研读教材，在教师的带领下完成学习和实验任务。
但是某些实验的实验现象在操作过程中并不明显，这就需要进行实验的改进和方法创新了。
在完成原实验的基础上对试验进行创新有助于培养我们学生的创新精神和探究精神，打破权威，活跃思维，调动学习的积极性、创新的能动性。
2 对金属吸氧腐蚀的实验的创新在新课程高中化学的金属腐蚀当中，主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀这两种情况，其中电化学腐蚀又可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀这两种现象，一般来说当金属在酸性较强的环境当中时，就会发生析氢腐蚀的现象；当金属所处的环境为酸性较弱或者是呈现中性时，就会发生吸氧腐蚀，通常来说自然界中较为普遍发生的是吸氧腐蚀。
关于吸氧腐蚀，在课本当中，无论是哪一版本都是以锌-稀硫酸-铜作为主要的实验进行讲解。
尽管该实验在操作上和结果上比较简单和明显，但是该实验为金属的析氢腐蚀，所以需要简单明显易懂的吸氧腐蚀实验。
2.1 U形管中验证钢铁的吸氧腐蚀微实验【实验用品】消过毒的干净U形管、棉纱布、氯化钠溶液、铁氰化钾溶液、酚酞试液、铁丝电极、碳棒电极、教学用物理电流计（2.5mA量程）、胶头滴管。
【实验步骤】首先将卷成圆柱状的棉纱布放入U形管中（卷成圆柱状的棉纱布的目的是减缓原电池反应生成的离子的扩散速度）；从U形管的两边分别滴入一定量的氯化钠溶液（由于原电池反应当中，电流强度是一定的，所以在单位时间内产生的OH -含量是一定的，酚酞在pH>8才出现红色，因此碳棒正极溶液需要适当减少），在铁丝电极处滴入铁氰化钾溶液，在碳棒电极处滴入酚酞试液（碳棒与U形管直径接近，实验现象更明显）；连接好实验用物理电流计（2.5mA量程）；最后仔细观察电流计指针的偏转以及铁丝电极和碳棒电极两处的颜色产生的变化。
【实验现象】在U形管钢铁吸氧腐蚀微实验中，碳棒电极（即正极）的附近变为红色；铁丝电极（即负极）的附近变为蓝色，以此证明了上述实验中钢铁腐蚀，在正极产生了OH -，负极产生了Fe 2+。
人教版高中化学选修4《化学反应原理》第四章第四节《铁的吸氧腐蚀演示实验》创新设计
人教版高中化学选修４《化学反应原理》第四章第四节《铁的吸氧腐蚀演示实验》创新设计1.问题的提出钢铁的吸氧腐蚀实验是高中化学人教版选修４《化学反应原理》第四章第四节（金属的电化学腐蚀）教材上的一个实验，装置如下图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倒吸现象，不利于课堂教学。
鉴此，本人对该实验经过认真研究，提出了新的改进方法，通过在1~2分钟内观察到明显的倒吸现象，5分钟内并且产生美丽的喷泉，在验证钢铁吸氧腐蚀的同时，收到了良好的课堂效果。
图1 教材实验4-3：铁的吸氧腐蚀实验2.创新设计方案2.1实验用品仪器250mL圆底烧瓶、1mL刻度吸管、玻璃导管、漏斗、橡胶塞、乳胶管、药匙、止水夹、铁架台、铁夹等。
2.2实验药品还原铁粉、炭粉（石墨磨细）、氯化钠饱和溶液、红墨水等。
2.3实验装置图图2 创新实验装置2.4实验操作步骤（１）按照图２所示连接装置，检查装置的气密性。
（２）取下烧瓶、打开止水夹，通过漏斗注入红墨水至如图所示位置。
（３）用饱和食盐水将烧瓶内壁润湿，将还原铁粉与石墨粉按质量比10:1比例混合均匀，用药匙盛混合粉末伸入烧瓶内，撒在内壁约2/3的面积，留出约1/3的面积，便于观察喷泉现象。
（4）塞上塞子，由于塞子塞进烧瓶导致烧瓶内空气体积减小，红墨水左低右高，形成液差，观察液差的变化。
（5）待红墨水左右管液面持平时，用止水夹夹住乳胶管3分钟左右，然后再打开止水夹，观察是否产生喷泉现象。
3.创新实验效果实验装置简单，现象明显。
刻度吸管中的红墨水上升即可说明吸氧腐蚀已经发生，而3分钟后产生喷泉现象，说明烧瓶中的氧气进一步被消耗。
本实验克服了教材上演示实验的不足，直观鲜明，在帮助学生掌握吸氧腐蚀原理的基础上提升了学生的学习兴趣。
4.实验成功关键吸氧腐蚀速率（即钢铁生锈速率）不同于实验室制取气体，反应速率缓慢，烧瓶中压强减小速率慢，烧瓶连接的导管内径一定要细，可用1mL刻度细管或废旧温度计切去两端代替，这样液面高度变化更明显，易形成喷泉实验。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀是金属腐蚀中常见的两种形式，它们对金属材料的损害严重影响了金属的使用寿命和性能。
为了进一步深入研究和改进铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验方法，我们进行了一系列的实验研究和改进探索，旨在为金属材料的抗腐蚀性能提供新的理论和实验依据。
一、实验目的二、实验原理1.铁吸氧腐蚀铁吸氧腐蚀是指金属在含氧环境下受到氧的影响产生的一种腐蚀现象。
在潮湿的空气中，铁表面会吸附大量氧气，与铁发生化学反应产生铁氧化物，这种化合物给金属表面形成一层铁氧化物覆盖层，使金属表面失去光泽和机械性能，严重的还会导致金属腐蚀。
对铁吸氧腐蚀的研究可以为金属在氧化环境中的应用提供理论依据。
2.析氢腐蚀三、实验方法在对铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀进行实验改进时，我们采取了以下方法：1. 实验条件的优化：通过对实验环境的控制和调整，提高实验的准确性和可重复性。
在铁吸氧腐蚀实验中，我们采用真空环境和氧气气氛控制技术，减少氧气对金属的影响，提高实验的准确性。
在析氢腐蚀实验中，我们采用酸性介质的配比和温度控制技术，减少氢气对金属的腐蚀影响，提高实验的可靠性。
3. 实验数据的分析：通过对实验数据的量化分析和数学建模，提高实验结果的科学性和实用性。
在铁吸氧腐蚀实验中，我们对金属表面氧化物的形成动力学和热力学进行了深入研究，建立了铁吸氧腐蚀动力学模型和热力学模型，为金属抗氧化材料的设计和应用提供了理论依据。
在析氢腐蚀实验中，我们对金属晶界氢气聚集的机理和影响进行了定量分析，建立了析氢腐蚀动力学模型和影响模型，为金属在酸性介质中的应用提供了理论依据。
四、实验结果通过对铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的实验改进，我们获得了一系列新的实验结果和科学发现：1. 铁吸氧腐蚀实验中，我们发现了金属表面氧化物形成的动力学和热力学规律，揭示了氧气对金属腐蚀的影响机理和规律，为金属抗氧化材料的设计和应用提供了理论依据。
2. 析氢腐蚀实验中，我们揭示了金属在酸性介质中氢气的聚集机理和影响规律，为金属在酸性介质中的应用提供了理论依据。
铁的吸氧腐蚀演示实验创新设计
铁的吸氧腐蚀演示实验创新设计背景介绍铁是一种广泛使用的材料，但在一定情况下，铁会发生腐蚀现象，使铁的性质发生改变，甚至破坏了铁。
铁的腐蚀是指铁与氧气发生反应，生成铁氧化物并释放出电子，导致铁的损失。
因此，研究铁的腐蚀现象对于材料科学和工程有着重要的意义。
在本文档中，我们将介绍一种铁的吸氧腐蚀演示实验创新设计。
实验目的1.研究铁的吸氧腐蚀现象。
2.探究不同条件下铁的腐蚀差异。
3.设计实验演示，吸引学生关注并提高其科学素养。
实验材料与方法材料•较厚的铁片•氧化铁粉末•烧杯•镊子•饮用水•火柴•红磷粉末•烧瓶•密封塑料袋（拉链）方法1.将铁片放入烧杯中，加入适量的氧化铁粉末；2.加入足量的饮用水，达到呈浸水状态；3.放入密闭袋中（必须是拉链密封的后退轻压一下，确保里面不会有空气），慢慢加入新鲜的空气，尽量填充袋子内的空气；4.用镊子将火柴点燃，在尽量熄灭时将红磷粉末撒入瓶中；5.立即打开密闭袋，在合适的时间内观察铁片的变化。
注意：实验过程包含可燃物和易爆物品，请在安全环境下进行。
实验结果与分析经过观察该实验，我们可以得出以下结论：•在氧气环境下，铁能吸氧发生腐蚀现象；•存在氧化铁粉末的情况下，铁片腐蚀更加明显；•塑料袋内空气越少，铁片腐蚀现象越容易观察；•红磷粉末起到了消耗氧气的作用，使观察变得更加明显。
综上所述，本实验设计成功地展示了铁的腐蚀现象，为学生进一步了解材料科学和工程提供了一种创新的方法。
学习收获与总结通过本次实验，学生可以掌握材料腐蚀现象的基本概念和相关实验方法，提高了自己的实验能力和科学素养。
此外，学生也可以了解到1个氧气环境下的化学反应，掌握实验过程中应对意外情况的方法。
在今后的实验过程中，我们应该保证安全，严格按照实验要求进行实验。
这样能够更加准确地得到实验结果，并且不会造成不必要的损失。
参考资料[1] 张列平, 熊启. 材料腐蚀科学[M]. 科学出版社, 2004.[2] 蔡立新, 李志祥. 材料腐蚀与保护[M]. 化学工业出版社, 2016.[3] 范威, 郑海华. 材料的腐蚀与防护实验[J]. 化学通报, 2010, 8(3): 328-329.。
《铁的吸氧腐蚀》实验创新
《铁的吸氧腐蚀》实验创新摘要：本文通过现代教育技术手段与传统化学教学相结合的方式，对苏教版《化学反应原理》中铁的吸氧腐蚀实验进行创新，使实验呈现方式多样化，课堂效果提升显著。
改进后实验时间大幅缩短，且可行性增强，更有助于学生对吸氧腐蚀原理的理解。
关键词：铁的吸氧腐蚀实验创新电极反应现代教育技术1问题的提出铁的吸氧腐蚀实验为苏教版《化学反应原理》专题1第三单元“金属的腐蚀与防护”活动与探究环节的实验，装置如图。
实验操作为：向还原铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁用氯化钠溶液润湿过的具支试管中，按上图组装好仪器。
几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。
该实验旨在让学生了解铁的吸氧腐蚀其实质为电化学腐蚀，理解钢铁电化学腐蚀发生的条件。
要求学生能用电化学知识分析钢铁两种腐蚀的原理和条件，能书写有关的电极反应式和总反应式。
笔者在课堂演示过程中，发现存在以下问题：1、按教材所示方法进行演示需要七分钟以上的时间才有明显现象，极大影响课堂教学任务的完成；2、实验现象较为单调，很难吸引学生的注意力，激发学生的求知欲；3、不能直观地体现铁吸氧腐蚀的微观本质，学生在对实验现象进行分析时存在对铁的吸氧腐蚀电极产物判断及氧气如何参与反应的困惑，造成学生对该知识点的学习困难。
鉴于此，笔者经过研究对该实验进行了创新改进。
用朗威微电流传感设备、希沃授课助手等现代化教育技术与物质检查相结合的方式，设计一体化实验，帮助学生从多视角进行观察、分析，正确理解吸氧腐蚀的概念，探究金属电化学腐蚀的本质。
2实验过程2.1 实验用品试剂：饱和NaCl溶液、铁丝、碳棒、酚酞试液、铁氰化钾试剂仪器：展示板、U形管、注射器、针管、导线、鳄鱼夹、变阻箱、朗威微电流传感器及数据采集器、希沃授课助手、发光二极管。
2.2实验仪器装置图及组装说明图1①由于每次实验过程接触电阻不同，而朗威微电流传感器敏感度很高，故将电阻箱并联进电路中，并根据实际情况调节电阻大小，确保电流在量程范围内。
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。
案例50 《铁的吸氧腐蚀实验改进》
装置
实验
步骤
及现象
1.如图1所示组装仪器,检验装置的气密性。
2.在锥形瓶中收集一瓶氧气,塞上胶塞。在小烧杯中倒入少量滴有墨水的水(水不要加太多,没过胶头滴管末端即可)。
3.打开胶塞,向锥形瓶中快速加入3~4mL饱和食盐水、2g铁系脱氧剂。塞上胶塞,捏住乳胶管,轻轻摇晃晃锥形瓶,使悬浊液均匀挂于锥形瓶丙壁上。
4.将胶头滴管放入小烧杯中。
5.实验端倒吸一段高度约为5mm的稳定液柱。大约0.5min后液柱开始迅速升高,1min后液柱高度超过25mm,如图2所示。
创新
设计
后的
优点
1.利用毛细现象,使用饼干包装袋中的铁系脱氧剂,方法新颖,趣味性强。
2.废物利用,于细微处传递化学对社会的爱与责任。
3.实验装置和实验过程得以大幅简化。
4.实验用氧气代替空气,可以更好地说明氧气参与了反应。
案例50《铁的吸氧腐蚀实验改进》
实验名称
《铁的吸氧腐蚀实验改进》
实验目的
利用毛细现象和饼干包装盒中的铁系脱氧剂进行“铁的吸氧腐蚀”实验改进，以获得简明扼要、方法新颖且富于趣味性的实验改进方案。
实验原理
铁在氧气、水的作用下生锈，饱和食盐水对铁生锈有催化作用。
实验仪器
及药品
锥形瓶、小烧杯、去掉乳胶头的胶头滴管、铁系脱氧剂、饱和食盐水、墨水。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进随着工业化的不断发展和科技的不断进步，铁在工业和生活中的应用越来越广泛。
但是，铁在使用过程中也存在着许多问题，其中包括铁的腐蚀问题。
铁在水中遇到氧气时会发生铁的吸氧腐蚀，而在酸性溶液中则会发生铁的析氢腐蚀。
为了解决这些问题，本文对铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的实验进行了改进。
1.实验介绍铁的吸氧腐蚀在日常生活和工业生产中较为普遍。
铁的吸氧腐蚀实验是指将铁在水中加热，使其与氧气反应产生红棕色氧化铁的过程。
铁的吸氧腐蚀实验通常用来研究铁在水中的腐蚀过程。
2.实验改进为了减少实验中的误差和提高实验精度，本文对铁的吸氧腐蚀实验进行了改进。
改进措施如下：（1）实验器材的清洗：在进行实验前，应将实验器材充分清洗干净，以避免因杂物残留而影响实验结果。
（2）加热方式的改进：在进行实验前，应将铁样品事先加热至80摄氏度左右，使其表面产生铁锈，这样可以增加铁样品在水中的反应活性，并有效减少实验误差。
（3）实验数据的记录：在进行实验过程中，应将实验数据及时记录下来，并根据实验结果计算出反应活性和反应速率等参数，从而更加准确地分析铁在水中的腐蚀过程。
铁的析氢腐蚀在工业生产中也很常见。
在酸性溶液中，铁会发生析氢反应，生成气体和溶解的铁离子。
铁的析氢腐蚀实验通常用来研究铁在酸性环境下的腐蚀过程。
（1）溶液浓度的控制：在进行实验前，应根据实验需求精确控制溶液的浓度，以提高实验精度。
（2）溶液的新鲜度：在进行实验过程中，应保证实验溶液的新鲜度，避免由于溶液老化导致实验误差。
总之，对于铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验的改进，可以从多个方面对实验进行改进，以提高实验的精度和减少实验误差，从而为研究铁的腐蚀问题提供更为准确的实验数据和研究结果。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀是铁材料在不同环境中受到腐蚀的两种常见形式。
在实验中，
我们需要了解铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的机理，并采取一些改进措施来降低腐蚀的程度。
我们来讨论铁吸氧腐蚀的实验改进。
铁在含氧环境中容易发生氧化反应，形成氧化铁，进而导致铁的腐蚀。
为了减少铁吸氧腐蚀的发生，可以采取以下措施：
1. 使用氮气代替空气。
氮气是一种无色无味的气体，不会与铁发生氧化反应，因此
可以减少铁吸氧腐蚀的可能性。
2. 添加缓蚀剂。
缓蚀剂可以抑制铁与氧发生反应，从而减少铁的氧化速率。
常见的
缓蚀剂有有机磷酸盐和氮杂环化合物等。
3. 使用防腐蚀涂层。
在铁表面涂覆一层防腐蚀涂层，可以隔绝铁与氧的接触，从而
减少铁吸氧腐蚀。
1. 选择适当的pH值。
酸性环境下pH值的增加可以减少析氢腐蚀的速率。
可以通过添加碱性物质来提高溶液的pH值。
3. 采用钝化处理。
钝化是一种在金属表面形成钝化膜的方法，可以有效地减少金属
的腐蚀。
在铁表面形成一层稳定的钝化膜，可以减少析氢腐蚀的发生。
铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的实验改进可以通过改变环境条件、添加缓蚀剂和使用防腐蚀
涂层等方法来降低腐蚀的程度。
通过这些改进措施，我们可以更好地研究铁在不同环境中
的腐蚀机理，以及采取相应的措施来保护铁材料的性能。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀是铁材料在水或湿润环境中发生的两种常见腐蚀形式。
本文将介绍一种实验改进方法，以更好地研究这两种腐蚀行为。
我们可以改进传统的实验装置。
传统的实验通常使用明密封的反应容器，其中铁试样被置于水或湿润溶液中。
改进的实验装置可以使用透明的容器，如玻璃或塑料容器。
这样可以通过观察铁试样的腐蚀过程，直接观察到气体的析出和铁试样的颜色变化。
我们可以改进实验条件。
传统的实验通常使用自然通气的条件，没有控制气体环境。
改进的实验中，我们可以使用气体通气系统，控制实验中的气体组成和气体流量。
这样可以更好地模拟真实环境中的腐蚀条件。
我们还可以改进实验参数的测量。
传统的实验通常只测量腐蚀速率和电化学参数，如腐蚀电流和电位。
改进的实验中，我们可以使用更多的表征方法，如扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)来研究试样的形貌和微区元素分布。
我们可以进行表面成分分析，如X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)来获取更多的表征信息。
我们可以改进附加实验的设计。
我们可以设计不同温度、溶液浓度和溶液pH值的实验组。
通过比较不同条件下的腐蚀行为，可以更深入地了解铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的机理。
我们还可以考虑添加抑制剂和缓蚀剂来研究其对腐蚀行为的影响。
通过实验改进，我们可以更全面、准确地研究铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的机理与行为。
这将有助于我们更好地理解和预测腐蚀过程，并为腐蚀防护提供科学依据。
钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计
学 生对钢 铁 的腐 蚀 有 深 刻 的理 解 ， 且对 后 来 学 而
习金 属 的防护会 有更 大 的益 处 。
１ 重 现 一 次偶 然 的发 现 （ 味 钢 铁 腐 蚀 问 题 的 趣
引 出）பைடு நூலகம்
实 验成功 的秘诀 ！这是 因为先 放入 的铁 片 由于 局 部 的吸氧 腐蚀 而 消耗 了一 部 分 氧气 ， 氧 气 的 浓 故 度必 然小 于棉 布另 一 侧 的溶 液 ， 后插 入 的铁 片 因
生。
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
如 图 １ 本实验 选用 长方 形 的 塑料 水槽 ， ， 中间 加一 个棉 质 的隔膜 ， 两边 连通 ， 使 只是 减缓 了两极 的氧气 的相互扩 散 。先在 其 中加 入适 量食盐 水溶
③从 化学 课堂 教学角 度和 实验整 体设计 角度 出发 ， 溴 乙烷 的消 去 反应 及 检 验 产物 乙烯使 酸 对 性 高锰 酸钾溶 液褪 色 进 行组 合 设 计 ， 实验 整 体 使 感强， 操作 简便 ， 现象 明显 ， 演示效 果好 。
（ 稿 日期 ：０ ０１ ８ 收 ２ １ ．０ ）
原因， 认识 金属腐 蚀 的危 害 ， 通过 实验探究 防 止金
制 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 ， 了 ！ 怪 难道 相 同的铁 电极也 能构 成原 电池 吗？
铁吸氧腐蚀的实验创新
铁吸氧腐蚀是指在溶液中，铁原子与氧原子发生反应，从而使金属铁腐蚀的过程。
铁吸氧腐蚀实验是一种重要的化学实验，研究金属材料在环境中的腐蚀行为，以及腐蚀过程的机理。
首先，实验人员准备相关的实验器材，如容器、铁块、温度计、实验液等。
然后，将铁块放入容器中，加入适量温水，并调节水温至所需温度。
接着，铁吸氧实验液会在铁块表面形成一层油膜，从而阻止铁块与氧原子之间的直接接触，从而降低腐蚀速率。
最后，实验人员将实验液放入容器中，放置一段时间，观察铁块表面的变化，以及实验液的变化，以观察铁吸氧腐蚀的过程。
实验中可以利用多种方法进行实验的创新，如：1、在实验中加入酸性物质，提高腐蚀速率。
添加酸性物质可以抑制铁块表面油膜的形成，从而增加铁块与氧原子之间的直接接触，从而提高腐蚀速率。
2、改变实验液的温度，观察腐蚀速率的变化。
随着温度的升高，氧原子活动性增强，因此可以提高腐蚀速率。
3、改变实验液的pH值，观察腐蚀速率的变化。
随着pH值的升高，氧原子活动性增加，从而提高腐蚀速率。
4、在实验中添加其他金属离子，观察腐蚀速率的变化。
添加其他金属离子可以抑制铁块与氧原子之间的直接接触，从而降低腐蚀速率。
5、使用表面活性剂，对铁块表面进行化学处理，改变其表面结构，从而观察腐蚀速率的变化。
6、采用细胞生物学方法，以细胞为实验对象，观察铁吸氧腐蚀对细胞的影响，以及铁吸氧腐蚀产生的次生代谢产物。
7、采用金属表面微观结构分析，观察铁吸氧腐蚀过程对金属表面微观结构的变化。
以上就是有关铁吸氧腐蚀实验创新的一些示例，从而可以更好地理解铁吸氧腐蚀过程的机理，以及金属材料在环境中的腐蚀行为，为金属材料的应用提供参考。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进铁是一种常见的金属材料，在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
铁材料在使用过程中会受到各种腐蚀的影响，其中铁的氧化腐蚀和析氢腐蚀是比较常见的情况。
为了改进这些腐蚀问题，我们进行了一系列的实验，希望找到更好的解决办法。
我们针对铁的氧化腐蚀问题展开了实验研究。
在实验中，我们使用了不同的表面处理方法来改变铁材料的表面状态，以观察其对氧化腐蚀的影响。
我们发现，对铁材料进行电镀、喷涂和阳极氧化等表面处理方法，可以有效减缓铁的氧化腐蚀速度。
特别是阳极氧化处理，在实验条件下能够使铁材料的氧化腐蚀速度降低了50%以上，这为我们提供了一个新的思路，即可以利用涂层技术来改善铁材料的抗氧化腐蚀性能。
我们针对析氢腐蚀问题进行了相关实验研究。
析氢腐蚀是指金属在受到腐蚀介质的作用下会产生氢气的现象，这会导致金属材料的脆性增加，降低了其力学性能和使用寿命。
为了减少析氢腐蚀的影响，我们尝试了不同的腐蚀介质和电化学保护方法。
实验结果表明，通过使用缓蚀剂和阳极保护等技术手段，可以有效降低析氢腐蚀的速度，并且在一定程度上延长金属材料的使用寿命。
这些研究成果对于解决金属材料在化工、航空航天等领域中的析氢腐蚀问题具有重要的理论和实践价值。
通过上述实验研究，我们总结了一些改进铁的氧化腐蚀和析氢腐蚀问题的方法和建议：1. 应用表面处理技术：通过电镀、喷涂、阳极氧化等表面处理方法，改变铁材料的表面状态，提高其抗氧化腐蚀性能。
2. 使用缓蚀剂和阳极保护技术：在腐蚀介质中加入适量的缓蚀剂，或者采用阳极保护技术，减少析氢腐蚀的发生，延长金属材料的使用寿命。
3. 加强防腐蚀措施：在生产和使用过程中，加强对铁材料的防腐蚀措施，提高其耐蚀性和稳定性。
4. 研发新型防腐蚀材料：利用新材料和新技术，研发具有更高抗氧化腐蚀和析氢腐蚀性能的金属材料，为工程实践提供更好的选择。
铁的氧化腐蚀和析氢腐蚀问题是工程技术中一个长期存在的难题，解决这些问题对于提高金属材料的使用寿命，降低维护成本，保护环境都具有重要的意义。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀是指在水中铁表面吸附氧气，导致铁离子发生氧化反应的现象。
而析氢腐蚀是指在酸性条件下，铁与酸发生反应产生氢气的现象。
本文将针对这两种腐蚀现象进行实验改进。
针对铁吸氧腐蚀现象，可以进行以下实验改进：
1. 实验过程：将铁片分别放入不同浓度的氧气溶液中，在一定时间内观察铁表面的腐蚀情况，并记录下来。
2. 实验条件：控制好实验的温度、氧气浓度和pH值等参数，保证实验条件的一致性。
3. 实验结果分析：根据实验结果，通过比较不同浓度的氧气溶液对铁表面腐蚀的程度，可以得出不同浓度氧气对铁吸氧腐蚀的影响。
4. 实验改进：可以在实验过程中添加某些添加剂，如腐蚀抑制剂，观察其对铁吸氧腐蚀的影响。
可以使用电化学方法，如极化曲线法、阻抗谱法等，对铁腐蚀进行更加准确的分析。
通过以上实验改进，可以更加准确地研究铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的机理和影响因素。
可以探究一些新的抑制剂，以减轻或阻止铁腐蚀的发生。
这样有助于提高铁材料的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进铁是一种常见的金属，广泛应用于工业和日常生活中。
然而，在特定的条件下，铁会发生腐蚀现象，导致其性能下降甚至失效。
铁腐蚀的类型有很多种，其中包括铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
本文旨在改进这两种腐蚀的实验方法，以提高实验结果的准确性和可重复性。
一、铁的吸氧腐蚀1. 实验原理铁的吸氧腐蚀是指铁在水中经过氧化反应而发生的腐蚀。
实验室中通常使用铁钉或铁片作为试样，通过在水中置放一段时间，观察铁的腐蚀情况。
实验时需要注意以下几点：1）实验前应用清洁纸巾擦拭试样表面，以去除表面污物和氧化铁。
2）使用去离子水或蒸馏水，以避免杂质的影响。
3）控制好环境温度和湿度，以尽可能地减少变量因素的影响。
2. 实验改进为提高实验的可重复性和准确性，我们可以在实验中引入一些改进措施：1）试样的制备：使用砂纸或钢丝刷将铁钉或铁片表面打磨，以去除表面氧化层和污物。
然后用无油干燥的纸巾擦拭干净，避免手指接触试样表面。
2）溶液的制备：实验时使用的水应是去离子水或蒸馏水。
为了避免水中的氧气影响实验结果，可以采用预先煮沸的方法去除水中氧气。
将水煮沸，冷却后倒入试验容器中，再将试样放入容器中进行实验。
3）环境的控制：实验室温度和湿度应严格控制，以尽可能减少环境因素对实验结果的影响。
同时，在实验过程中应尽量避免其他样品的干扰。
1）控制酸性溶液的浓度和温度，以避免溶液过于强酸或过于高温导致试样的彻底腐蚀。
2）控制试样的数量和置放位置，以保证实验结果的可重复性。
3）保持实验容器的稳定状态，避免实验容器的晃动和其他因素对实验结果的干扰。
2）溶液的制备：实验时使用的腐蚀剂应根据需要进行配制。
为了避免溶液中的杂质对实验结果的影响，可以使用去离子水或蒸馏水进行配制。
3）容器的选择：实验过程中应选择透明的玻璃容器或塑料容器。
为避免容器的晃动和其他因素对实验结果的干扰，建议在实验过程中使用专业的实验室架和夹子固定试验容器。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀是铁材料在特定条件下发生的两种常见腐蚀现象。
本文将介绍如何改进相关实验，以便更好地研究和理解这两种腐蚀现象。
一、铁吸氧腐蚀实验改进铁吸氧腐蚀是指铁在氧气存在的条件下发生的腐蚀现象。
为了更准确地模拟实际情况，在实验中可以采取以下改进措施：1. 环境条件控制：在实验中，需要模拟出铁材料在各种环境条件下的腐蚀情况。
可以使用氧气和湿气的混合物，控制其浓度和湿度，以便逼近实际环境中的情况。
2. 表面处理：在进行实验之前，需要对铁样品进行表面处理，以清除表面的氧化膜和污染物。
可以通过机械方法如研磨或化学方法如酸洗来实现。
3. 实验装置设计：为了模拟实际情况，可以设计一个密封的实验装置，确保氧气和湿气的浓度和湿度不受外界环境的影响。
需要考虑到温度和压力的影响，以便更好地模拟实际情况。
4. 实验参数测量：在实验过程中，需要测量和记录一些重要参数，如材料的失重、表面形貌的变化、电位的变化等。
这些参数的变化会反映出铁材料的腐蚀情况，可以用于后续的分析和比较。
二、析氢腐蚀实验改进析氢腐蚀是指在金属腐蚀过程中，金属发生离子化并与水反应产生氢气的现象。
为了更好地研究析氢腐蚀现象，在实验中可以采取以下改进措施：1. 水质处理：水质的纯度对析氢腐蚀现象有很大影响。
为了减少水质中的杂质对实验结果的干扰，可以使用纯净水或去离子水来进行实验。
如果需要模拟实际情况，可以添加一定量的盐类或其他溶解物质。
2. 实验装置设计：在实验中，需要设计一个封闭的实验装置，确保水和金属样品的接触表面积最大化，并且能够控制水的流速和温度。
这样可以更好地模拟实际情况，同时减少系统中氢气的泄漏和溢出。
4. 安全措施：析氢是一种易燃易爆的气体，对实验安全有一定的风险。
在进行实验时，需要采取相应的安全措施，如实验过程中保持通风、戴上防护眼镜和手套等。
通过以上实验改进措施，可以更准确地模拟铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀现象，并研究其机理和影响因素，为腐蚀防护提供科学依据。
铁吸氧腐蚀的实验创新
铁吸氧腐蚀的实验创新铁的吸氧腐蚀一直是化学教学中的一个难点，对正极氧气参与的电极反应学生难以理解和接受。
按照人教版《化学反应原理》中“铁的吸氧腐蚀实验”的方案进行实验[1]，5~8分钟才有明显现象；其次该实验说服力也不够强，导管中液面上升不能证明一定是氧气参与了反应，也可能是空气中其他气体参与了反应。
为此笔者通过反复实验探究，设计出30秒即可出现明显现象，且排除了其他气体干扰的实验方案，有效地提高了课堂教学效率。
1 实验药品及仪器（1）药品：H2O2、MnO2、还原铁粉、石墨粉、品红溶液、饱和氯化钠溶液、pH试纸。
（2）仪器和用品：具支试管、试管、玻璃导管、T形玻璃三通、橡皮塞、乳胶管、止水夹、试管架、纱布。
图1 铁吸氧腐蚀实验的实物图2 实验改进的方法、步骤及现象（1）按图1所示组装仪器、检查装置的气密性。
（2）收集纯氧：从装置中取下带乳胶管的具支试管，夹住止水夹1，用排水法收集一具支试管纯净的O2（用MnO2催化分解H2O2制取），塞好橡皮塞。
（3）放入药品：将2 g铁粉和0.5 g石墨粉充分混合后，均匀撒在浸有氯化钠溶液的纱布上，再用胶头滴管吸取氯化钠溶液滴在粉状混合物上，卷好纱布后迅速将其放入充满O2的具支试管中，塞紧橡皮塞，放入试管架并与T形玻璃三通相连接。
（4）调节液面：打开止水夹1，发现右侧玻璃导管内液面明显低于试管内的液面（由于塞紧橡皮塞时气压增大，造成右侧导管在液面下产生一段气柱）。
打开止水夹2，使装置内部与外界大气相通，当导管的内外液面相平时,夹住止水夹2。
（5）记录现象：30秒导管中就出现了4 mm高的液柱，液柱高度随时间的变化记录见表1（22℃）。
一段时间后拔出橡皮塞，用10 mL蒸馏水洗涤具支试管中的纱布，取出纱布后用玻璃棒蘸取少量上层清液，点在pH试纸上，测得溶液呈碱性。
打开纱布后能明显看到纱布上沾有少量红褐色的铁锈，进而表明铁发生了吸氧腐蚀。
3 实验创新的优点（1）用纯氧代替空气，既排除了空气中其他气体的干扰，也加快了铁腐蚀的速率，使液柱快速上升，从而证明氧气参与了电极反应。
铁的吸氧腐蚀创新教学设计
实验教学i f e2021年第1期(总第534期）中教学参考1铁的吸氧腐蚀创新教学设计罗静霞1李权2(1成都市武侯区教育技术装备与信息中心四川成都610041;2四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610066)文章编号：1002-2201(2021)014)061^02 中图分类号:G633.8 文献标识码：B铁的电化学腐蚀是高中化学教学中的一个重要知识 点。
为了帮助学生认识金属的吸氧腐蚀原理,人教版《化 学反应原理》:1:中安排了 一个铁钉锈蚀的实验，将经过酸 洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放人如图1所示的具支试管中，几分钟后，观察导管中水柱的变化。
_、研究背景笔者按照上述实验方案进行教学时发现，实验所需 的时间较长，等待1~2min,水柱无明显上升，至少要等 待约6min,才能观察到水柱明显上升。
作为课堂教学 实验，它给教师的教学带来诸多不便。
笔者分析其原因 是铁钉表面积较小，铁发生吸氧腐蚀的速率较慢，加之 玻璃导管直径较大，当试管内压强减小幅度不大时，导 管内水位上升不明显。
其次，铁在潮湿的空气中容易生 锈是学生所熟知的，但对于铁锈蚀原理（主要是原电池 原理以及吸氧腐蚀）却无法直观呈现。
这有悖于《普通 高中化学课程标准(2017年版）》中“了解金属腐蚀电化 学腐蚀的本质”的要求。
在知网和维普上查阅关于“铁的吸氧腐蚀”的文献，大致分为如下四类：（1)利用传感器证明氧气参与反应，探析吸氧腐蚀的原理[^;(2)将铁与炭的反应放大化，利用铁片和碳棒，或是用盐桥原电池和双氧水供氧，借 助电流计证实电化学反应的原理[4];(3)探究铁粉与炭 粉混合的最佳比例，或使用毛细玻璃管、生活中的铁系 脱氧剂，泡菜水等代替饱和氯化钠溶液,或增大固体粉 末接触面积等改进措施，增强液面改变的现象[5-6];(4)基于三重或四重表征的实验原理分析i71。
这些改进，提髙了课堂演示实验的适切性和展示性。
但是在此改进过程中，如何融人学生已有的知识和 能力，促使学生形成改进实验的思路；如何让学生在实验探究过程中提升微观推理能力，推进其思维层次的深 度扩展，却没有相应的教学研究。
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铁吸氧腐蚀的实验创新
铁的吸氧腐蚀一直是化学教学中的一个难点，对正极氧气参与的电极反应学生难以理解和接受。
按照人教版《化学反应原理》中“铁的吸氧腐蚀实验”的方案进行实验[1]，5~8分钟才有明显现象；其次该实验说服力也不够强，导管中液面上升不能证明一定是氧气参与了反应，也可能是空气中其他气体参与了反应。
为此笔者通过反复实验探究，设计出30秒即可出现明显现象，且排除了其他气体干扰的实验方案，有效地提高了课堂教学效率。
1 实验药品及仪器
（1）药品：H2O2、MnO2、还原铁粉、石墨粉、品红溶液、饱和氯化钠溶液、pH试纸。
（2）仪器和用品：具支试管、试管、玻璃导管、T形玻璃三通、橡皮塞、乳胶管、止水夹、试管架、纱布。
图1 铁吸氧腐蚀实验的实物图
2 实验改进的方法、步骤及现象
（1）按图1所示组装仪器、检查装置的气密性。
（2）收集纯氧：从装置中取下带乳胶管的具支试管，夹住止水夹1，用排水法收集一具支试管纯净的O2（用MnO2催化分解H2O2制取），塞好橡皮塞。
（3）放入药品：将2 g铁粉和0.5 g石墨粉充分混合后，均匀撒在浸有氯化钠溶液的纱布上，再用胶头滴管吸取氯化钠溶液滴在粉状混合物上，卷好纱布后
迅速将其放入充满O2的具支试管中，塞紧橡皮塞，放入试管架并与T形玻璃三通相连接。
（4）调节液面：打开止水夹1，发现右侧玻璃导管内液面明显低于试管内的液面（由于塞紧橡皮塞时气压增大，造成右侧导管在液面下产生一段气柱）。
打开止水夹2，使装置内部与外界大气相通，当导管的内外液面相平时,夹住止水夹2。
（5）记录现象：30秒导管中就出现了4 mm高的液柱，液柱高度随时间的变化记录见表1（22℃）。
一段时间后拔出橡皮塞，用10 mL蒸馏水洗涤具支试管中的纱布，取出纱布后用玻璃棒蘸取少量上层清液，点在pH试纸上，测得溶
液呈碱性。
打开纱布后能明显看到纱布上沾有少量红褐色的铁锈，进而表明铁发生了吸氧腐蚀。
3 实验创新的优点
（1）用纯氧代替空气，既排除了空气中其他气体的干扰，也加快了铁腐蚀的速率，使液柱快速上升，从而证明氧气参与了电极反应。
（2）用铁粉与石墨粉的混合物代替铁钉大大增加了电极的表面积，用纱布作为铁碳混合物的载体能使混合物与O2接触更充分，使实验在30秒内就出现了明显现象。
（3）T形玻璃三通能方便快速地调节玻璃导管内外液面的高度，避免一开始产生的气柱对实验效果的影响。
（4）用品红代替蒸馏水,能使全体同学清晰地看到导管中液面上升的现象。
参考文献
[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书：化学反应原理（选修4）.第3版,北京：人民教育出版社2007:85
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。