资源简介

14.专题探究：铁生锈的条件
教学目标：
能通过探究实验，发现铁生锈的条件。
认识生活中防锈技术的应用。
在教师引导下，能提出可探究的问题，并进行合理的假设，制订简单的探究计划。
能对实验现象进行持续观察，能坚持不懈地完成观察与记录。
教学重难点：
教学重点：经历科学探究的全过程，了解铁生锈的条件。
教学难点：防锈是根据铁生锈的原理，对不利的物质变化进行有效的控制。
教学过程：
复习导入
1.铁锈和铁是不同的物质。
2.铁生锈是一种产生新物质的变化。
今天我们一起探究关于影响铁生锈的条件
新知探索
关于铁生锈的情况，你还有哪些问题想研究？
问题1：铁为什么会生锈？
问题2：铁在什么环境下容易生锈？
问题3：怎样预防铁生锈的现象？
问题4：铁生锈的危害
……
提出问题
铁生锈和什么因素有关呢？
你在什么环境下最容易看到生锈的铁？
学生根据自己的生活常识回答。
做出猜测
铁生锈与什么有关？
猜测一：铁生锈和水有关
猜测二：铁生锈和空气有关
猜测三：铁生锈和水与空气都有关
……
制定计划
怎样验证我们的猜测，我们应该怎样设计实验，才公平严谨？请小组结合书本资料讨论验证方案。
同时思考几个问题：
1.设计实验需要哪些材料？
2.怎样设计更严谨，更公平？
3.怎样控制水和空气的有无？
4.怎样观察和记录实验现象？
思考
1.1号试管模拟的是什么影响因素？
有空气无水的环境
2.为什么试管口要塞试管塞？
隔绝外界空气和水分，起密封作用。
3.为什么用干燥的空气？怎样才能获取？
空气中也含有少量的水分。可以用干燥剂吸收空气中的水分。
4.2号试管模拟的是什么影响因素？
有水无空气
5.试管里的油有什么作用？
隔绝外界空气，起密封作用。
6.为什么用凉开水？
水中也含有少量的空气。烧开的水，可尽量减少水中的空气含量。
7.3号试管模拟的是什么影响因素？
有水有空气
8.为什么也用凉开水？
和2号试管保持一致。保证实验公平公正，减少实验误差。
搜集证据
根据设计方案进行实验，每天观察铁钉的变化现象，连续观察一周，并把实验现象记录下来。
得出结论
我们发现：铁在有水和空气的条件下容易生锈。
小知识：铁为什么容易生锈？
铁，的确容易生锈。一块铁完全生锈，体积会膨大8倍，铁锈非常的松脆，易脱落，存在巨大的安全隐患，每年，世界上有几千万吨的钢铁，变成了铁锈。 铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也极有关系。
水分是使铁容易生锈的条件之一。化学家们证明：在绝对无水的空气中，铁放了几年也不生锈。 然而，光有水也不会使铁生锈。人们曾经试验过，把一块铁放在煮沸过的、密闭的蒸馏水瓶里，铁并不生锈。
你注意到河边的那些自来水管吗？它们常常是上边不锈，下边不锈，只是靠近水面的那一段才生锈。
原来，只有当空气中的氧气一旦溶解在水里，才会使铁生锈。在靠近水面的部分，与空气距离最近，水中所溶解的氧气也最多，所以容易生锈。空气中的二氧化碳溶在水里，也能使铁生锈。
还有不少因素也使铁容易生锈，如水中有盐，铁制品表面不干净、粗糙等等．在潮湿的空气里，铜的表面也能生成一层绿色“铜锈”（俗称铜绿），它的主要成分是碱式碳酸铜．
三、拓展实践
调查生活中常用的防锈方法，分析防锈的方法及原理，与同学进行交流。
1.在钢铁制品表面覆盖保护层，使钢铁制品与环境中的气体、液体物质隔离开以达到防锈的目的．如在汽车外壳、油罐上喷漆；在日用器皿上涂搪瓷；在大型机器上涂抹矿物油脂；在器物外覆盖一层塑料膜．
2.在钢铁制品表面电镀、热镀或喷镀一层耐腐蚀金属．如在自行车的钢圈和车把外面镀上耐磨、耐腐蚀的铬；在制罐头用的马口铁上热镀一层无毒耐锈的锡．
3.在物体的表面上用化学方法生成一层致密稳定、不易被腐蚀的氧化膜，比如枪炮。
4.改变钢铁内部的结构，增加它对腐蚀的抵抗能力．例如，炼钢时加入镍、铬等金属，改变钢铁内部结构，制成不锈钢，以增强抗腐蚀能力。

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