資源簡介

課題： 第九單元 金屬 第三節 鋼鐵的銹蝕與防護
課型： 新授課
授課人：
內容和學情分析：
在日常生活中，學生已經知道鋼鐵制品在潮濕空氣中、表面不潔等條件下容易生銹，也了解一些防止鋼鐵生銹的簡單方法，但尚不能全面地了解導致鋼鐵銹蝕的各種因素和防止鋼鐵銹蝕的方法。因此，教學的起點應當從學生已有的有關鋼鐵生銹的生活經驗入手，引導學生對鋼鐵銹蝕的原因提出猜想，然后設計實驗驗證猜想，再通過交流、討論得出導致鋼鐵銹蝕的因素，分析提出減緩鋼鐵銹蝕的措施。
學習建議：
1、在學習常見的金屬材料時，建議為學生提供一些生活中的金屬制品，如導線、鋁箔、剪刀、訂書釘、鑰匙、餐具等，讓學生在熟悉的生活情景中去感受金屬的銹蝕與防護。
2、在學習鋼鐵銹蝕的因素和減緩鋼鐵銹蝕的方法時，可以聯系前面學過的燃燒和滅火來學習。
課程標準：
1、了解防止金屬腐蝕的簡單方法。
2、認識廢舊金屬對環境的影響和回收金屬的重要性。
學習目標：
1、了解導致鋼鐵銹蝕的因素以及減緩鋼鐵銹蝕的方法。
2、通過對鋼鐵銹蝕條件的探究，進一步加深對科學探究各要素的理解，提高學生的科學素養。
3、 知道廢舊金屬對環境的污染， 認識回收利用廢舊金屬對環境及金屬資源保護的重要性，樹立保護金屬資源的意識。
知識點（重點、難點）：
教學重點：
1．探究鋼鐵銹蝕的條件
2．探究減緩鋼鐵銹蝕的方法
教學難點：引 導學生學會控制實驗條件，認識到控制實驗條件的重要性，從而進一步提高學生的科學素養。
實驗準備：
多煤體圖片素材，鐵釘、蒸餾水、食鹽水、食醋、試管等實驗素材
在一周前做好的鐵釘生銹探究的對比實驗
學生：
廢舊電池的污染情況的材料
教學過程：
教師活動 學生活動 活動意圖
展示：【創設情景】提出問題：家里用的菜刀，隔一段時間不用就變得銹跡斑斑，你知道這是為什么嗎？【導入】同學們猜想的到底對不對呢？今天我和大家一起來探究一下鋼鐵銹蝕的因素。[板書]第九單元 金屬第三節鋼鐵的銹蝕與防護展示： 學習目標板書：一、導致鋼鐵銹蝕的因素活動天地：影響鋼鐵銹蝕的因素某化學興趣小組的同學們提出了以下觀點，你贊成哪一種觀點？還有不同的見解嗎？（1）鐵的化學性質比較活潑，鋼鐵銹蝕一定是鐵與空氣中的氧氣發生化學反應造成的。（2）自來水管因長期與水接觸而銹蝕，鋼鐵銹蝕肯定是鐵與水發生化學反應造成的。（3）用過的菜刀用水沖洗后擦干，幾天也不會生銹，鋼鐵的銹蝕應與氧氣無關。（4）鐵制的小船，天天浸泡在水中，多少年了也沒銹穿，鋼鐵的銹蝕絕對不會是跟水接觸的緣故。（5）雨水澆淋過的自行車更易銹蝕，鋼鐵銹蝕是空氣、水與鐵共同作用的結果。（6）切過咸菜的菜刀，不及時的清洗，一夜之后就銹蝕了，鋼鐵銹蝕還有其他的影響因素。過渡：關于鋼鐵銹蝕，你可能看到過一些事實，做過一些實驗。以前后四人為一自然組，交流自己對鋼鐵銹蝕的主要因素的猜想,并嘗試設計實驗方案來證明你的猜想。實驗現象及實驗結論潔凈鐵釘現象放入干燥試管浸入蒸餾水一半浸入蒸餾水一半浸入食鹽水食醋浸濕問題：你能總結出使鐵發生銹蝕的條件嗎？講述：鋼鐵的純度、環境的溫度、濕度和酸堿性等都是影響鋼鐵銹蝕的因素。鐵銹的主要成分是氧化鐵（Fe2O3 )，鐵銹疏松多孔，不僅不能阻止鋼鐵制品與空氣和水的接觸，還會把空氣和水分保留在鋼鐵制品的表面，進一步加快鋼鐵的銹蝕 。因此，當鋼鐵制品表面生銹時，應及時除銹。【講解】據有關資料報道，現在世界上每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，但每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20％－40％，全世界每年因金屬腐蝕而造成的損失超過7000億美元，這是多么驚人的數字！因此防止金屬腐蝕已成為科學研究和技術領域中的重大問題。圖片材料：圖片中的金屬制品是采取了什么措施防止生銹的？師生共同總結：避免鋼鐵與氧氣、水接觸。其方法有：1、保持鋼鐵制品表面潔凈、干燥。2、“穿外衣”----金屬表面覆蓋保護層 (涂刷礦物油、油漆，覆蓋搪瓷、塑料)。3、鍍上一層不易生銹的金屬例如鍍錫、鍍鋅、鍍鉻等。4、“增強體質”----改變金屬的組成和結構[制成合金,如：在鋼鐵中加入鉻、鎳等（不銹鋼）]等。討論：自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈、輻條、車把等，分別采取了什么防銹措施？金屬制品使用過程中的新舊更替現象很常見，想一想我們身邊有哪些廢棄的金屬制品？從環境保護和資源再利用的角度，應該怎樣處理這些金屬制品？展示：據估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20%，而且還可節約金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉相比，能節約成本47%，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。廢舊金屬的回收利用還可以減少對環境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節約金屬資源，而且還可以減少對環境的污染。【資料】 “水俁病與廢舊電池的回收【小結】保護金屬資源的有效途徑：①防止金屬的腐蝕②回收利用廢舊金屬③合理開采礦物 ④尋找金屬的代用品小結：請同學們談談本節課你有哪些收獲？ 觀察、思考，分組討論、交流共享【生1】猜想：鋼鐵生銹可能與氧氣有關。【生2】猜想：鋼鐵生銹可能與水有關。【生3】猜想：鋼鐵生銹可能是空氣、水與鐵共同作用的結果。【生4】猜想：酸溶液和鹽溶液能加快鋼鐵生銹的速度。暢所欲言所觀察的現象、分析、交流討論得到的結論【學生展示】由各小組的同學將一周前做的鐵釘生銹的對比實驗用品展示給大家看，交流說明操作方法、現象、結論和解釋等。干燥 冷卻 水和 食鹽空氣 沸水 空氣 水 食醋【生1】常溫下， 在干燥環境中，鐵很難跟氧氣反應。【生2】在隔絕空氣情況下，鐵不與水反應。【生3】在含水分的空氣中鐵與水和氧氣發生反應，生成鐵銹。【生4】酸和鹽溶液能加快鐵生銹的速度。【學生交流后小結】鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質發生化學反應的結果。學生討論并交流【思維拓展】前幾天下雨，有個同學的自行車被雨淋濕后沒來得及擦干就生銹了，媽媽讓他趕緊擦擦，把鐵銹也打磨掉，他說：“反正表面有一層銹做保護膜了，里面的鐵就不會再生銹了！”大家思考，這位同學的說法對嗎？為什么？【學生交流后小結】這位同學的說法是不正確的。因為鐵銹結構比較疏松，易吸水，它不但不能對里面的鐵起保護作用，反而能加快鐵的生銹速度，所以鐵制品一旦生銹應及時除掉。閱讀自學，歸納總結【生】分析鐵鎖、菜刀、鐵絲、水龍頭銹蝕的原因，討論防止它們生銹的方法，推廣到學生 身邊的金屬用品如文具盒、自行車、鐵桶等經久耐用的技巧。【生1】保持鋼鐵制品表面的清潔、干燥。【生2】在鋼鐵表面涂層保護膜。如：涂搪瓷、刷油漆等。【生3】鍍層保護。如：在鋼件表面鍍上一層不易生銹的金屬。如鋅、錫鎳等。【生4】改變金屬內部結構，提高其抗腐蝕的能力。如制成不銹鋼。思考總結思考討論，共同交流烤漆、涂油、鍍鋅、鍍鉻等自學課本“廢舊金屬的回收利用”內容，討論回收利用廢舊金屬的必要性和意義。總結：1、可節約金屬資源，由于金屬冶煉需在高溫下進行，回收廢棄金屬并再利用可節約能源 2、降低金屬制品的生產成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品 3、可減少金屬對環境的污染，保護環境學生分組展示從圖書館或互聯網查到的有關廢舊電池的污染情況的材料：如廢舊電池中對人體有害的成分、廢舊電池對水源的污染、廢舊電池的回收等 激發興趣，導入新課明確學習目標通過問題引導，聯系生活讓學生自己分析獲得讓學生自主探究學習，培養學生自學能力，讓學生在自主、討論與交流中相互啟迪，獲得新知，形成良的學習習慣和方法，從中培養學生的合作意識。讓學生充分討論交流、發表各自的見解拓展視野自主總結
當堂檢測：
1、下列環境中的金屬最容易生銹的是 ( )
A.干燥的空氣中 B.浸沒在水中
C.干燥不透氣的土壤中 D.潮濕的酸性土壤中
2、下列做法能防止鐵制品生銹的是 （　 ）
A、自行車臟了用清水沖洗
B、用廢酸液沖洗鐵制污水管道
C、在鐵制籃球架上刷一層油漆
D、切完咸菜后，盡快將菜刀洗凈擦干
3、下列家庭生活垃圾：①廢舊書刊報紙 ②廢電池 ③廢棄橡膠、塑料制品 ④易拉罐飲料瓶 ⑤廢棄電線 ⑥破舊鐵鍋、鋁壺 ⑦變質剩飯菜 ⑧瓜皮果殼 ⑨廢棄玻璃物品等，其中可回收利用的有：＿＿＿＿＿＿＿＿。回收利用與保護金屬資源的相關聯的是＿＿＿＿＿＿
4、小林同學發現銅制眼鏡框表面出現了綠色物質，通過化學學習知道該物質為銅銹，俗稱“銅綠”，主要成分是Cu2(OH)2CO3。
［提出問題］銅是在什么條件下銹蝕的 小林對此進行了探究。
［猜想］根據銅銹的化學式，猜想銅生銹可能是銅與水、____________、____________共同作用的結果。
［探究］借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小林設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗如右圖所示：
(1)實驗較長時間后，發現____________ (填字母編號)試管中的光亮銅片最先生銹。
(2)從優化實驗的角度考慮，A實驗是多余的，他只考慮了水這個單一條件。C試管中除光亮銅片、蒸餾水外，還有的另外一種物質為____________。
(3)D試管中除光亮銅片外，還有的另外兩種物質為____________；從D試管的實驗中，獲得的結論是__________________________________________________________。
［評價與改進］我認為小林設計的“銅片銹蝕條件的探究”實驗不夠完善，要得出正確結論，還要補充的一個實驗是(可圖示) ____________________________________________。
［反思與小結］通過“銅片銹蝕條件的探究”實驗，我獲得的啟示是________________。
板 書 設 計
第3節 鋼鐵的銹蝕與防護
一、導致鋼鐵銹蝕的因素
潔凈鐵釘 現象
放入干燥試管
浸入蒸餾水
一半浸入蒸餾水
一半浸入食鹽水
食醋浸濕
鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質發生化學反應的結果
二、減緩鋼鐵銹蝕的方法
1.保持鐵制品的潔凈干燥
2.覆蓋保護層
3.制成合金（不銹鋼）
三、廢舊金屬的回收利用
1.有利于金屬資源的充分利用
2.有利于保護環境
教學反思：
本節的實驗探究比較特殊，方案的實施過程較長，大約需要一周的時間才能觀察出現象。教師可采取靈活的教學方 式，如 教師可以提前一周做好樣本實驗，在學生設計完實驗方案后直接觀察結果；也可以提前一周將實驗課題布置給學生，讓學生在家設計完成實驗，在課堂上對實驗的可靠性和結果進行評價。最后通過對實驗結果的交流、討論得出導致鋼鐵銹蝕的因素。盡可能增加教學過程的趣味性、實踐性，利用多媒體課件和學生分組探究等豐富學生的學習資源，生動活潑的展示實例，強調學生的動手操作和主動參與，通過豐富多彩的集體討論、小組活動，以合作學習促進自主探究。

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