【正文】  一、教材分析：本实验位于人教版选修4教材《化学反应原理》第85页。课本第一节内容为《原电池》，第二节内容为《化学电源》，第三节内容为《电解池》，本节内容是原电池和电解池原理的综合应用。本节教材先对金属的腐蚀及电化学腐蚀进行介绍，特别是钢铁的腐蚀进行了较为详细的介绍，并设计了如下两幅插图：   








　　但是该部分原理过于抽象，接着教材通过如下实验对钢铁的吸氧腐蚀原理进行演示。







　　二、学情分析：学生通过原电池及电解池知识的前内容的学习对金属腐蚀的原因及电化学腐蚀的原理有了初步认识，但是因为该部分知识过于抽象，部分学生不能理解，需要借助实验辅助理解。
　　三、实验改进的原因：课堂教学过程中本实验，笔者及学生们曾多次实验，发现教材中实验设计存在以下的优点：优点有材料来源广泛，能产生倒吸现象。学生们经过讨论发现教材中实验存在的缺点有：①吸氧腐蚀速率较慢，耗时较长，常需要10~15分钟才能出现倒吸的现象。 ②水柱回流不明显 ③不能对原理较直观的解释④产物不易检验。所以，通过与同学及同事共同研究发现教材中实验设计的不足的原因主要有：①铁钉中含碳量较低，且铁钉为固态与饱和食盐水接触面积小。②具支试管体积较小，导致氧气体积小，体积减小现象不明显。③选用的导管较粗，导致倒吸现象不明显。④选用无色溶液，不便于液柱倒吸观察 。经过多次研究实验，我和同学们提出了以下实验改进方案。
　　四、教材实验改进之一 ：
　　1、实验装置如下：







　　2、实验药品及用品有：脱脂棉、导管、细导管（孔径约1mm）、锥形瓶、小烧杯、橡皮管、镊子、活性炭粉末、还原铁粉、品红溶液、饱和食盐水
　　3、实验步骤如下：
　　①按照图示组装装置并检查装置的气密性。
　　②将5g活性炭粉末及5g铁粉混合均匀后撒在脱脂棉上，经过卷缩后塞入锥形瓶并用适量饱和食盐水润湿。
　　③塞紧橡皮塞，并向小烧杯内加入适量品红溶液
　　五、该实验通过改进达到了明显的效果：①倒吸速率较快（2~3分钟出现明显倒吸效果）.②倒吸现象明显且颜色对比鲜明 
　　六、实验改进原理分析：
　　1、活性炭粉、还原铁粉混合均匀增大了接触面积 
　　2、改用体积较大的锥形瓶可以使消耗的氧气较多，体积变化明显 
　　3、用棉花包裹后，用水润湿，增大接触面积 
　　4、选用颜色较深的品红溶液，便于观察颜色 
　　七、不足之处:虽然该实验改进取得了成功，但是经过师生共同反思可以发现该实验存在以下不足:
　　①因为活性炭粉、还原铁粉混合后构成了许多微小的原电池，无法分离出正负极，无法对产物进行检验，吸氧腐蚀的原理无法准确解释. 
　　②耗用实验药品较多。因而，笔者与同学们共同思考，设计出了进一步改进的方案如下： 
　　八、实验改进之二：
　　1、实验装置如下：







　　2、实验用品及药品有：石墨电极、细铁丝（实验前需要打磨并缠绕成螺旋状）、饱和食盐水、酚酞试液、K3[ Fe(CN)6]溶液、灵敏电流计
　　3、实验步骤如下：
　　①按照图示组装装置
　　②向U型管内加入适量饱和食盐水，并在石墨电极附近加入1滴酚酞试液，细铁丝附近滴入2~3滴K3[ Fe(CN)6]溶液，接通电路。
　　九、实验改进的效果及原理分析：该实验经过再次改进取得的效果：有能通过灵敏电流计指针偏转表征电子的移动方向，酚酞溶液变红能使学生对正极反应有清晰的认识，通过铁电极附近溶液变蓝的现象学生对附近产物认识更深刻，同时该实验能对吸氧腐蚀的原理进行科学而全面的解释。 利用的重要原理有：细铁丝和石墨电极构成原电池，铁作负极失去电子，发生的电极反应为：Fe -2e-=Fe2+  滴入K3[ Fe(CN)6]溶液后发生的反应为3Fe2+  + 2Fe(CN)63- Fe3[Fe(CN)6]2↓ 正极反应为：O2 + 2H2O+4e- 4OH- 
　　十、教后反思：
　　通过此次与学生一起探究《钢铁的吸氧腐蚀实验改进》达到了以下效果：
　　①通过师生合作，增进了师生感情，增强了学生的团队意识 
　　②增强了学生独立思考、分析问题、解决问题等多种能力 
　　③学生对量变引起质变，透过现象看本质等哲学思想有了更深刻的认识 
　　④学生的自我反思、归纳总结、改进提升的能力得到了很好的锻炼 
　　⑤学生的基本实验操作能力得到了锻炼，化学核心素养得到了加强，动手能力得到提高。 
　　⑥学生对金属的电化学腐蚀及防护有了更全面、更深刻的认识 
　　⑦通过两次实验改进，使学生认识到在学习和工作中我们必须不断追求进步。
　　十一、遗憾之处： 
　　①实验改进二如果能够看到左侧石墨电极附近明显的液柱上升即可将两个实验有机融合，虽然笔者和学生一起经过多次改进仍然没有取得明显效果。 
　　②电流表的量程选择和钢铁腐蚀速率快慢相互矛盾。选择灵敏电流计则满偏，不符合电表使用规则，选择较大量程的电流表，则红色出现的时间会大大延长。虽然经过多少实验，仍然不能很好的平衡电流表的量程选择和电化学反应速率之间的关系。