手持技術(shù)（即掌上技術(shù)）以計(jì)算機(jī)做為收錄數(shù)據(jù)的媒介平臺(tái)，連接數(shù)據(jù)采集器以及傳感器，進(jìn)行更為全面的處理、分析數(shù)據(jù)的一種新型手段。不同類型的傳感器適用于多個(gè)領(lǐng)域的探究學(xué)習(xí)。本文從“金屬電化學(xué)腐蝕探究實(shí)驗(yàn)”入手，通過手持技術(shù)手段能夠使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獲得更為直觀、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，更易更輕松的掌握該知識點(diǎn)。在此學(xué)生得到的不僅是結(jié)果，而且有過程，從而有利用提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。

手持技術(shù) 壓強(qiáng)傳感器 電化學(xué)腐蝕

【中圖分類號】G633.91【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】 1005-8877（2018）25-0091-01

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）運(yùn)用手持技術(shù)的壓強(qiáng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)容器中氣壓的變化，研究在不同情況下，即中性PH≈7、強(qiáng)弱酸性PH<7中，對鋼鐵的電化學(xué)腐蝕過程會(huì)有怎樣的影響。

（2）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)壓強(qiáng)傳感器的使用及通用軟件的使用。

2.實(shí)驗(yàn)原理

電化學(xué)腐蝕：即在有電解質(zhì)溶液存在的條件下，接觸到含有雜質(zhì)的金屬，就會(huì)構(gòu)成原電池反應(yīng)條件，發(fā)生反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子被氧化，這種腐蝕叫作電化學(xué)腐蝕。

（1）析氫腐蝕

如果溶液的酸性比較強(qiáng)，就會(huì)發(fā)生產(chǎn)生氫氣的電化學(xué)腐蝕，即為析氫腐蝕。 在空氣比較潮濕的情況下，水汽會(huì)與空氣中的二氧化碳融合在一起，形成電解質(zhì)溶液即水膜，溶有二氧化碳的水汽勢必使得水膜的H+增多，如果這時(shí)附著在含碳的鋼鐵制品上，就會(huì)構(gòu)成無數(shù)個(gè)微小的原電池，即鋼鐵為負(fù)極，碳為正極。反應(yīng)式如下：負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+（鐵被氧化）；正極：2H+ + 2e-=H2↑（氫被還原）；總反應(yīng)式：2Fe + 2H+ = 2Fe2+ + H2↑

（2）吸氧腐蝕

如果在弱酸性或中性條件下，金屬發(fā)生的是屬于吸氧腐蝕，與析氫腐蝕不同的是，金屬表面的水膜是溶解了氧氣，而發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。負(fù)極：2Fe - 4eˉ = 2Fe2+ （鐵被氧化）； 正極：2H2O + O2 + 4eˉ= 4OH-（氧被還原）；總反應(yīng)式：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe（OH）2

3.實(shí)驗(yàn)器材及試劑

實(shí)驗(yàn)儀器：郎威DISLabV6.5數(shù)據(jù)采集器，計(jì)算機(jī)，壓強(qiáng)傳感器，具支試管，橡皮塞，橡膠管，鐵架臺(tái)，鐵夾

實(shí)驗(yàn)試劑：鐵粉，碳粉，H2SO4（2mol/L），CH3COOH（2mol/L），NaCl溶液（2mol/L）

4.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

5.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）讓學(xué)生初步了解手持儀器的組成、功能與使用方法

（2）打開電腦，開啟專用軟件

（3）分別用H2SO4 ，CH3COOH，NaCl溶液潤濕三支具支試管，標(biāo)記為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ；后在研缽內(nèi)加入還原鐵粉和少量的碳粉，混合均勻

（4）組裝好儀器，連接電腦，采集往Ⅰ號具支試管內(nèi)壁撒入混合粉末的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖

（5）同上步驟，采集往Ⅱ、Ⅲ號具支試管內(nèi)壁撒入混合粉末的壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖

6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

學(xué)生結(jié)合壓強(qiáng)數(shù)據(jù)變化曲線的起點(diǎn)，走向，終點(diǎn)走向，教師在學(xué)生代表匯報(bào)后及時(shí)引導(dǎo)補(bǔ)充

Ⅰ號溶液：反應(yīng)開始時(shí)，因反應(yīng)物，主要是H+的濃度較大，反應(yīng)速率較快壓強(qiáng)變化較快，隨著反應(yīng)進(jìn)行，盡管溫度有一定升高，反應(yīng)物濃度減小，速率減慢，反應(yīng)接近結(jié)束，速率近乎為零，故曲線的走勢：先升高較陡后趨于平緩最后接近水平線；

Ⅱ號溶液：反應(yīng)開始時(shí)，因反應(yīng)物的主要是H+濃度較小（遠(yuǎn)小于硫酸H+濃度），起反應(yīng)主要是消耗氧氣的過程，反應(yīng)速率很慢，壓強(qiáng)平緩下降，反應(yīng)接近結(jié)束，速率近乎為零，故曲線的走勢趨于平緩下走的趨勢有最后接近水平線；

Ⅲ號溶液：在這個(gè)過程中，曲線的走勢起反應(yīng)主要是消耗氧氣的過程，故曲線的走勢趨于平緩下走的趨勢有最后接近水平線；類似醋酸溶液的曲線。

七.反思

本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是根據(jù)蘇教版的“金屬的電化學(xué)腐蝕”中的“活動(dòng)與探究”的基礎(chǔ)上應(yīng)用手持技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，力求新課程理念倡導(dǎo) “自主，合作，探究”的學(xué)習(xí)方式下引導(dǎo)學(xué)生突破課本教材，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在和學(xué)生充分查閱大量資料，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究的同時(shí)，也體驗(yàn)到了手持技術(shù)的運(yùn)用課堂的魅力，有助于學(xué)生培養(yǎng)在定性思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行定量研究的研究思維。

參考文獻(xiàn)

[1]孫濤、李鑫.手持傳感器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2015（12）：46.

[2]王程杰主編.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究 [M].華東師范大學(xué)出版社，2005.03.