罗颖
浙江省丽水中学,浙江 丽水323000
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
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图1
①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。
②由于鼓入气体对溶液有搅动作用，会影响电极产物的观察，故实验操作时，电极产物探究在前，本质探究在后。
2.3实验操作步骤、现象及结论
（1）向U形管中注入滴有酚酞试液的饱和氯化钠溶液，连接好图1所示装置，调整希沃授课助手拍摄角度，进行实验投屏。
（2）在铁电极一侧溶液中滴入铁氰化钾试剂，检测电极产物。现象：一分钟左右，铁电极附近溶液出现普鲁士蓝沉淀，证明此电极有Fe2+生成；石墨棒电极附近溶液显红色，说明有OH-生成。
（3）将晶体二极管连接实验装置，直观体验吸氧腐蚀的电流大小。现象：晶体二极管不能发光，（注：二极管发光所需的电流为1-20mA）说明金属的吸氧腐蚀电流强度非常微弱。
（4）连接朗威微电流传感器和数据采集器，并联2-5欧电阻（注：由于接触电阻无法控制，则应根据具体情况调节并联电阻，确保电流在量程内），用注射器向石墨极通入氧气，通过显示器数据变化规律探究氧气浓度对金属吸氧腐蚀的影响。现象：开始电流强度逐渐下降。通入氧气后，电流强度迅速上升，停止通氧气后又逐渐下降。说明氧气浓度是决定金属吸氧速度的重要因素。
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3 实验创新优点
（1）时间合理化。经实验改进后，铁的吸氧腐蚀实验时间缩短，实验一开始就能观察到电流传感器中电流强度的变化，在一至两分钟内两电极就有明显的现象，可大幅缩短课堂演示时间，有肋于教学任务的顺利完成。
（2）微象可视化。改进后的实验将肉眼无法观察到的微观现象放大化，可视化。将课本中铁粉碳粉改为用铁丝-碳棒作电极演示，学生不但能直观地看到两极发生的反应及产物，还有助于对正、负电极的判断，深刻理解腐蚀的原电池原理。（说明：实验中黑色夹子接铁丝端导线，红色夹子接碳棒端导线。朗威电流传感器电流从红色线入，黑色线出，显示数值为正。故此可判断铁吸氧腐蚀的正负电极。）
（3）体验多元化。学生同时能观察到两个电极的现象，体验吸氧腐蚀电流强度的大小以及氧气浓度变化对此电池的影响。教学中利用希沃授课助手直播实验过程，并将微电流变化进行数字化呈现，使实验现象更精准。多元化的实验观测角度极大地提高了学生的学习兴趣和探究欲望。
（4）宏微一体化。本实验通过创新改进同时完美地展示了铁的吸氧腐蚀的宏观现象和微观本质，有助于学生的分析和理解，体现了新课程中宏观辨识和微观探析的化学学科素养，突破了学习难点 ，丰富了学生对该部分知识的认知。
4 实验反思与建议
现代教育技术手段的迅速发展为传统的化学教学注入了新的生命和活力。将现代教育技术与传统实验教学相融合，学生从被动的知识接受体转变为知识的主宰和学习的主体，成为教学活动的积极参与者，提高了课堂效率，培养了化学学科素养。同时，它还弥补了传统化学实验观察角度的局限性，呈现方式的单调性，探究手段的单一性等缺点。将现代教育技术与传统化学教学相融合，使化学课堂更加丰富多彩，活力四射。
参考文献：
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