金属电化学腐蚀与防护的实验设计与教学研究开题报告

1. 研究目的与意义

金属电化学腐蚀与防护是化学反应与能量变化课程教学中的重点内容，也是理解和应用电化学知识的关键。金属电化学腐蚀与防护课程内容基于原电池，电解池的相关知识。同时也是初中金属腐蚀相关知识的延伸，是对所学电化学相关知识的整合，是对电化学相关知识在生活实践中的实际应用，与人们的日常生活息息相关。

教材中金属电化学腐蚀与防护教学实验，采用将浸过饱和食盐水的铁钉，置于具支试管中，进行观察。仅仅能让学生定性的了解金属吸氧腐蚀的过程。通过本套实验装置学生很难从实验结果中对比得出析氢和吸氧腐蚀的主要特征。很难让学生深层次的理解金属电化学腐蚀的认知模型，达不到既定的教学目标和要求。使得学生对解释日常生活中的电化学腐蚀现象产生困难。

因此，为了让学生更好的掌握电化学腐蚀的认知模型，区分析氢吸氧腐蚀的主要特征，培养学生化学学科素养。我们需要在原有教材实验基础上，进行实验创新设计。设计出新的实验方案和实验设备，改进实验方法，解决实验中存在的问题。充分发挥实验的探究作用，帮助学生快速准确测量并分析实验数据，建立学生的认知模型和实验探究模式。提高学生解决实际问题的能力，实现对电化学知识深层次的理解和应用。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

分析常规实验无法明显观察到析氢吸氧腐蚀的原因，主要分为以下三点：

（1）相比于吸氧腐蚀，析氢腐蚀的条件较为严苛，通常发生在强酸环境下。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

反应原理：

析氢腐蚀:负极:fe-2e^-=fe² 正极:2h 2e^-=h₂↑

4. 参考文献

[1]史昕瑜,陈丽萍.让铁器文物与历史说话——“金属的电化学腐蚀与防护”教学[j]化学教育(中英文),2022,43(11):68-73.

[2]牛彩霞,邹映波.走向核心素养的化学深度学习——以“保护海洋平台——金属电化学腐蚀与防护”为例[j].化学教学,2020(08):39-43.

[3]王丽辉,吴丽霞.“金属的电化学腐蚀与防护”教学设计[j].中国现代教育装备,2019(24):41-44 47.

5. 计划与进度安排

第1阶段：2024-2024-1学期17-19周(2024.12.19-2024.1.8)-2024-2024-2学期第1周-第3周(2024.2.2-3.12)

查阅文献，制定计划，完成开题报告（第3周前），翻译英文文献。

第2阶段：第4周-第15周(2024.3.13-5.31)