“铁的吸氧腐蚀”实验改进.doc

“铁的吸氧腐蚀”实验改进 周如磊 （安徽省明光中学 239400） 1问题的提出笔者在课堂演示人教版教材化学 选修4第四章第四节实验4-3“铁的吸氧腐蚀”实验时，发现4个问题：（1）短时间内实验现象不明显。（2）有学生提出，即使导管中倒吸出明显水柱，也不能说明一定是空气中的氧气参与了反应。（3）装置和操作较为繁琐。（4）实验器材与日常生活缺乏联系。如何解决上述问题？笔者带领学生兴趣小组，做了一些尝试。 2实验改进方案21改进方案一2.1.1实验步骤（1）如图1所示：用锥形瓶代替具支试管，用小烧杯代替试管，用胶头滴管的玻璃管部分（以下简称“玻璃管”）代替导管。组装仪器，检验装置气密性。在小烧杯中倒入少量滴有墨水的水。注意：水不要加太多，没过玻璃管末端即可。利用水的表面张力消除导管末端的“空气柱”。（2）在锥形瓶中用向上排空气法收集1瓶氧气，塞上胶塞。 （3）称取约2g还原铁粉，和等体积的石墨粉，在小烧杯中充分混合后，加入3mL4mL饱和食盐水。（4）打开胶塞，快速将小烧杯中的混合物摇匀倒入锥形瓶中，塞上胶塞。捏住乳胶管，摇晃锥形瓶，使悬浊液均匀挂于锥形瓶内壁上。将玻璃管放入小烧杯中。2.1.2实验现象 将玻璃管放入小烧杯中，0.5min后液柱开始升高，1min后，液柱高度达30mm，如图2。注意：用三角板量取液柱高度时，不要触碰到玻璃管。教学过程中，也可目测液柱高度。 图1 图22.1.3实验改进的优点（1）加快化学反应速率，放大实验现象。（2）用氧气代替空气，实验可以更好地说明氧气参与了反应。（3）省略实验夹持装置和铁钉的酸洗、水洗等操作，实验装置和实验步骤得以简化。22改进方案二改进方案一固然解决了一些问题，取得了较好的课堂演示效果，但是笔者尴尬地发现：在课堂上，由于受学校实验室条件限制，学生根本无法做到人手一套或一小组一套实验仪器，只能由教师演示实验，绝大多数同学仍然扮演着“看客”的角色。那么，在基层中学，如何解决实验器材短缺的问题，让学生有机会亲自动手，体验实验探究的过程与乐趣呢？请看改进方案二。2.2.1实验步骤（1）如图3所示：用100毫升盐水瓶代替锥形瓶，用废弃的水笔芯杆部（以下简称笔芯）代替玻璃管，组装仪器，检验装置气密性。（2）在另一只盐水瓶中，用输液器软管代替导气管，采用二氧化锰催化分解双氧水的方法制取氧气，并用向上排空气法收集。（3）用锉刀锉铁钉的方法获得约1g铁粉，用小刀削切2B铅笔芯的方法获得等体积的石墨粉。取底部平整的废弃塑料瓶瓶底，将铁粉和石墨粉加入其中，混合均匀，用一次性注射器量取2mL饱和食盐水，加入其中。（4）打开胶塞，快速将混合物摇匀倒入盐水瓶中，塞上胶塞。用手指按住水笔芯上口，摇晃盐水瓶，使悬浊液均匀挂于内壁上。松开手指，用铅笔或筷子蘸取一滴墨水点在笔芯的上口处。2.3.2实验现象0.5min后笔芯顶端的墨水柱开始下降，1min后降幅超过40mm，如图3。实验结束后，用水冲洗盐水瓶，可发现其内壁附着点点红色锈迹，如图4. 图3 图4 图52.1.3实验改进的优点 （1）实验现象明显。（2）实验装置大幅简化。（3）仪器和药品基本上可由生活中获得，该实验改进方案在厨房中即可完成。（4）笔芯、塑料瓶等实现废物利用，二氧化锰回收利用，实验仪器可重复使用，利于培养学生环保意识。3结语在我国的县城和乡镇很多中学，由于受实验仪器、实验药品等条件的限制，很多学生根本无法获得动手实验的机会，所谓的“科学探究”，仅仅是纸上谈兵