資源簡介

金屬的銹蝕與防護
【教學目標】
知識與技能：
1．了解導致鋼鐵銹蝕的因素以及減緩鋼鐵銹蝕的方法。
2．了解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。
過程與方法：
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。
情感態度與價值觀：
培養學生節約資源和保護環境的意識。
【教學重點】
鐵生銹的原因及防止鐵生銹的辦法。
【教學難點】
鐵生銹的原因。
【教學準備】
多媒體課件、生活中常見金屬銹蝕的圖片。
鐵釘、蒸餾水、食鹽水、食醋、試管、試管架等實驗素材。
【教學過程】
教師活動 學生活動 設計意圖
一、教學準備：在課前四天布置實驗任務：每個小組5支試管、一個試管架，要求完成“鐵釘在不同環境的銹蝕”實驗：1．將潔凈的鐵釘放在干燥的試管中，用橡皮塞密封試管。2．將潔凈的鐵釘浸沒在煮沸過的蒸餾水中，用橡皮塞密封試管。3．將潔凈的鐵釘一半浸入蒸餾水，試管敞口放置。4．將潔凈鐵釘一半浸入食鹽水中，試管敞口放置。5．將用食醋浸濕的鐵釘放在干燥的試管中，試管敞口放置。二、新課導入投影：如下圖：（銹蝕的鐵索）大家請看，這兩條鐵鏈，你看到了什么現象？（過渡）是啊，生銹了，并且銹的特別厲害，你知道鋼鐵在什么條件下會生銹嗎？在什么環境下，銹蝕的會更快？下面我們就來探究鋼鐵銹蝕的因素。三、導致鋼鐵銹蝕的因素【活動天地】請大家閱讀“活動天地”，對于（1）~（6）觀點，你同意哪一個？說說你的理由。【課堂展示】（過渡）大家說的都很好，但到底哪種觀點正確呢？我們先不用著急，請大家把你們小組做的實驗拿出來，我們分析一下，自有分曉。【探究結論】大家做的都很好，那么我們來分析一下，試驗中，對于這5支試管給鐵釘提供的環境有什么不同呢？鐵生銹至少需要哪些條件？什么情況下又會加速鐵生銹呢？四、減緩鋼鐵銹蝕的方法【鋼鐵銹蝕的危害】（過渡）投影（上圖），世界每年因為金屬銹蝕造成的經濟損失超過7000億美元，是驚人的。【減緩銹蝕的方法】提出問題：金屬銹蝕的危害是巨大的，人們想方設法減緩銹蝕，結合所學的知識、結合日常生活中的一些物品，以鋼鐵為例，討論一下，如何減緩鋼鐵的銹蝕呢？在學生回答過程中，教師把學生舉出的實例，通過圖片（如右圖）展現，讓學生形象的感受。在學生說出每一種延緩銹蝕方法后，引導學生說出這種方法能延緩鋼鐵銹蝕的原因。【多識一點】請大家閱讀教材，“多識一點”，“越王劍”為什么沒生銹？談談感想。五、廢舊金屬的回收利用【問題導學】請大家閱讀教材，結合投影的相關資料，小組內交流下列問題：什么是廢金屬？廢金屬丟棄有什么危害？廢舊金屬回收有哪些重要意義？六、知識拓展【鐵銹蝕的應用】 學生分組領取實驗用品，并按要求著手開始實驗天數試管123412345每天對實驗現象進行觀察，并把現象填入上面的表格中。學生觀察教師提供的圖片。學生異口同聲回答：生銹了！學生思考交流，能回答出部分原因，但不完整。閱讀教材，并小組交流。然后回答：雖然課前做了實驗，由于并沒有系統分析原因，學生意見并不統一。學生把記錄的實驗現象先在小組內進行交流，然后分組進行課堂展示，展示包括兩個方面：1．實物展示；2．現象描述。各小組的得到的實驗現象基本一致，即第3、4、5試管銹蝕最為明顯。并且學生描述很詳細，其中第4、5試管從第二天上午就開始生銹，而第3試管到第三天早上才看到。小組交流。對于已經生銹的三支試管中的物質進行分析，其中：3號試管：水、空氣（氧氣）。4號試管：水、氯化鈉、空氣。5號試管：水、醋酸、空氣。很容易得出結論：鐵生銹需要空氣（氧氣）和水兩個必不可少的條件，而鹽溶液、酸性環境、溫度等會影響銹蝕的速率。鐵銹的主要成分：Fe2O3學生觀看一些金屬銹蝕的觸目驚心的圖片，感受金屬銹蝕所造成的巨大損失。通過7000億美元，這一讓人震撼的數字，能更確切的感受金屬銹蝕的危害。分組討論，然后每組選代表進行課堂展示：學生結合生活中的一些具體例子進行分析。（鍍鋅、鉻等）（不銹鋼） （搪瓷）（烤藍）學生閱讀教材，小組交流越王劍沒有生銹的原因。同時感受中國古代人們的智慧。學生閱讀教材及教師提供的資料，對教師提出的三個問題進行交流和討論。回收廢棄金屬的意義：①可節約金屬資源；②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；③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；④可減少金屬對環境的污染，保護環境。通過討論，知道鐵的銹蝕也并不是“一無是處”，還原性鐵粉在食品包裝袋內可以做“雙吸劑”（既吸水又吸氧氣）來使用。 “鐵生銹”屬于緩慢氧化，現象的產生不是即時的，要求學生提前準備，并對整個過程進行持續的觀察。這一過程既能鍛煉學生動手能力、激發學習興趣，又能讓學生感受知識形成過程。通過生活中常見的鋼鐵銹蝕的例子導入新課。（這張銹跡斑斑的鐵索的圖片暗含著鋼鐵銹蝕的因素）讓學生初步感受鋼鐵的銹蝕，這一生活中常見現象，為下面學習做好鋪墊。培養學生的閱讀能力和分析能力。在具體分析之前，允許學生有不同的觀點，然后通過現象及變量分析引導學生得出正確的結論。讓學生自主交流展示并通過實驗現象的分析得出正確的結論。從生活中的一些場景，讓學生感受金屬銹蝕無處不在。為下面討論延緩金屬銹蝕的方法做好過渡。通過對鋼鐵銹蝕原因的學習，讓學生感受延緩銹蝕的方法實際上就是破壞“銹蝕反應”的條件。通過日常生活中的實例，讓學生感受化學就在身邊，化學不是“空中樓閣”、化學是“有用”的化學。培養閱讀材料，從中提取有用信息的能力。培養閱讀能力，自主學習能力。通過合作交流讓學生增強資源節約意識、環境保護意思。拓展知識面。
資料：人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數以億噸計的金屬。金屬礦物的儲量有限，而且不能再生。根據已探明的一些礦物的儲藏量，并根據目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等）。
課堂延伸：
食品包裝盒中常放有一小袋粉末狀物質，該物質對食品同時具有防潮和防氧化作用。玲玲同學從超市購買的食品包裝盒中取出裝有粉末狀物質的小袋，撕開后發現袋里有板結的鐵銹。試推測粉末狀物質是什么？其作用原理是什么？
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