钢铁的锈蚀与防护教案.doc

第三节 钢铁的锈蚀与防护
一、教材依据：
《钢铁的锈蚀与防护》是山东教育出版社初中化学九年级下册第七单元第三节的内容。本节教材内容为1课时。
二、设计思想：
1、教学指导思想：
本节教材属于第七单元《金属》，在前两节内容中，从学生已有的生活经验和实验事实为基础，引导学生逐步认识金属的物理性质、化学性质和用途；本节课以“钢铁的锈蚀”为导线，提出钢铁应用中带来的社会问题及解决办法。通过“生锈——防锈——保护金属资源”这条主线，在讨论和交流中，培养学生科学探究问题的能力，提升学生认识问题和解决问题的能力。
2、设计理念：
新课程标准注重对学生进行科学探究能力的培养。本节课以铁的锈蚀活动探究为基础，通过提出问题、设计实验、实施实验、讨论交流、获得结论、进行反思等多个步骤，培养学生的创新能力，使学生认识到化学与日常生活和工农业生产有密切的关系，在解决实际问题中起到的作用，使学生体会到“学有所用”的快乐。
3、分析教材：
本节课位于《金属》这一章的第三节，也是本章的最后一节，前面两节分别学习了金属的物理性质、化学性质，本节课《钢铁的锈蚀与防护》既是对上两节金属物理性质和化学性质知识的进一步理解和应用，同时进一步要求学生加深对科学探究各个环节的理解，为后面学习《化学与健康》、《化学与社会发展》这两章内容应用探究方法解决问题做好基础。
4、分析学生：
本节课内容与日常生活密切相关，在日常生活中，学生已经知道钢铁制品在潮湿环境中容易生锈，也已经知道一些简单的防锈方法，但还不能从理论角度阐述钢铁生锈的原因和防止钢铁生锈的具体方法。
在前两节内容中，学生学习了金属的物理性质和化学性质，认识了合金的组成，这为本节学习防锈从理论上奠定了基础。
学生在新课程标准培养下，已经有了初步探究问题的能力，他们更喜欢丰富多彩的教学内容、生动活泼的语言、内容深刻的课堂学习，所以本节课在实验探究设计上教师稍加引导学生完全可以自行设计方案，教师更应注重全面培养学生运用化学知识和培养学生解决实际问题的能力。
三、教学目标：
1、知识与能力：
（1）探究钢铁锈蚀的条件和减缓钢铁锈蚀的办法；
（2）结合日常生活了解防止钢铁锈蚀的方法，回收利用废金属的重要性。
2、过程与方法：
（1）初步初步学会用观察、实验等方法获取信息并对信息进行整合加工，从而获得新的知识；
（2）利用实验研究法、问题探究法加深对科学探究的各要素的理解，提高学生的科学素养。
3、情感、态度和价值观：
(1)通过对钢铁锈蚀条件的学习，懂得如何最大限度的利用资源，节约资源、合理使用化学物质的观念；
(2)增强对自然界中化学现象的好奇心和探究欲，培养学生学习化学的兴趣，使学生感受到化学就在我们身边。
四、教学重点：
1、钢铁锈蚀条件的探究;
2、防止钢铁锈蚀的方法。
五、教学难点：
根据对钢铁锈蚀各种假设，设计出合理的探究方案，并对探究结果进行整合。
六、教学准备：
课前准备：大家经常看到钢铁锈蚀的现象，钢铁的锈蚀给生产和社会发展带来了严重影响和损失，钢铁为什么会锈蚀呢?同学们可以进行猜想、搜集信息、设计实验方案。（可以参照以下内容）
1、 提出问题：钢铁锈蚀与哪些物质有关?防止钢铁锈蚀的方法有哪些?
2、收集证据：
（1）参考教科书，到图书馆、书店、网上等搜集信息；
（2）观察钢铁在什么环境下最易锈蚀?日常生活中是如何防锈的?
（3）询问家长、邻居、同学等周围人群；
（4）有条件的同学可以到工厂实地参观，了解钢铁锈蚀情况。
3、提供两个参考实验：
（1）取3支铁钉，第一支铁钉放在干燥的试管中（并且试管堵有塞子）、第二支铁钉放在有蒸馏水的试管中，蒸馏水完全浸没铁钉（并且试管也堵有塞子）、第三支铁钉放在有自来水的试管中，铁钉只有一半在浸水下，（试管不要堵塞子）。
连续七天记录实验现象：

第一支铁钉
第二支铁钉
第三支铁钉
第一天

第一天

第三天

第四天

第五天

第六天

第七天

（2）取5支铁钉，分别做以下实验：
①把洁净铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口；
②把洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口；
③把洁净的铁钉一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置；
④把洁净的铁钉一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置；
⑤把用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置；
连续四天记录实验现象：

第一支
第二支
第三支
第四支
第五支
第一天

第二天

第三天

第四天

七、教学过程：
问题引入：家里用的菜刀，隔一段时间不用就变得锈迹斑斑，你知道这是为什么吗？
学生猜想：钢铁生锈是空气、水与铁共同作用的结果。
激发兴趣：钢铁锈蚀是否与空气、水有关呢？这节课我们来共同探讨。
（一）导致钢铁锈蚀的因素
1、分组讨论：导致钢铁锈蚀的因素有哪一些呢？
学生小结：经过讨论，钢铁锈蚀的因素有以下几种可能：
（1）钢铁锈蚀是与空气中的氧气发生反应了；
（2）钢铁锈蚀是与水发生反应了；
（3）钢铁锈蚀与空气中的氧气无关；
（4）钢铁锈蚀与水无关；
（5）钢铁锈蚀是与空气、水共同作用的结果；
（6）钢铁锈蚀还有其他的影响因素；
2、教师引导：钢铁锈蚀究竟与哪些因素有关，同学们能否自行设计方案证明呢？
分组讨论，设计方案。
学生小结：经过讨论交流，设计的方案汇总如下：
（1）把洁净铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口；
（2）把洁净的铁钉全部浸没在盛满煮沸过的蒸馏水的试管中，用橡皮塞密封试管口；
（3）把洁净的铁钉一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置；
（4））把洁净的铁钉一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置；
（5）把用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置；
3、学生小结：以上探究实验与课前参考实验（2）相同，填写下表：

第一支
第二支
第三支
第四支
第五支
铁钉的环境
只接触干燥空气
只接触水
同时接触空气、水
同时接触空气、水、盐溶液
同时接触空气、水、酸性物质
实验现象

4、师生共同总结：
（1）铁钉只接触水不易锈蚀；
（2）铁钉只接触空气也不易锈蚀；
（3）铁钉与水和空气同时接触容易锈蚀；
（4）有食盐溶液等杂质影响的情况下，铁钉也是更易锈蚀；
（5）有酸性物质的情况下，铁钉更易锈蚀。
5、师生共同小结：铁锈蚀是铁与氧气、水等物质发生复杂反应的结果，在有酸、碱和盐溶液的情况下能加快钢铁锈蚀的速度，另外，钢铁的纯度、环境的温度也会影响钢铁锈蚀的速度。
6、讲解：每年世界上钢铁产量的约1/4浪费于钢铁的锈蚀，因此，防止钢铁锈蚀刻不容缓，是保护金属资源的有效途径。
（二）、减缓钢铁锈蚀的方法
7、教师引导性提问：请同学们结合钢铁生锈的条件，思考一下如何才能防止钢铁的生锈？
学生讨论，交流各自的想法，师生一起总结如下：
防止钢铁锈蚀的方法有：
（1）钢铁制品的表面保持干燥；
（2）在钢铁的表面涂上一层保护层（如涂油漆、搪瓷、覆盖塑料、镀金等）
（3）将铁制成不易生锈的合金。
如：

罐头是由镀锡铁制成 镀铬的浴室水笼头

用不锈钢制造的器具 镀锌铁制造的水桶

8、讲解：防止钢铁锈蚀是为了节约金属资源、避免不必要的损失发生，那么从保护金属资源、爱护环境角度考虑，都有哪些具体方法呢？
（三）废旧金属的回收利用
9、请同学们讨论：为什么要回收废旧金属呢？
学生交流：回收废旧金属的原因：节约金属资源、保护环境。
10、展示图片：
（1）部分金属可供开采的年限：

（2）金属材料的循环使用：

11、学生总结保护金属资源的方法：
（1）防止金属锈蚀；
（2）回收利用废旧金属；
（3）有计划地合理地开采金属矿物；
（4）寻找可替代金属的新型材料。
12、学生交流讨论：回收利用废旧金属，注重环境保护和资源的再利用，你已经做到了哪些？以后你会怎样做呢？
本节小结：本节课我们一起探讨了钢铁锈蚀的因素级防止钢铁锈蚀的方法，并了解了回收利用废旧金属的重要意义，进一步认识到化学与人们的日常生活、工农业生产密切相关，在以后的学习中，我们还要继续利用科学探究的方法来学习巩固知识，并感受到化学在社会生产、生活中的重要作用。
反馈性练习：
1、钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈损失。某化学课外活动小组，对钢铁制品锈蚀的条件进行如下探究，设计了如下图所示的实验，据此回答下列有关问题：

(1)一周后，观察到编号为 的试管中的铁钉锈蚀严重。
(2)常温下，铁生锈的条件是铁跟 和 等物质相互作用的结果，铁锈的主要成分是 (用化学式表示)。
(3)欲除去铁锈，同学们提出了三种不同的实验方法：①用砂布擦；②稀盐酸洗；
③用稀碱液泡。你认为最有效的方法是 (填序号)。
(4)如何防止家庭中常用的铁制品生锈，简单易行的方法有(列举一种方法)：
。

2、把一团光亮细铁丝塞入试管内，将试管倒插水中后再固定好(如下图)，放置一段足够的时间(约一周，且室温不变)后，观察到铁丝表面有 (写名称)生成，此时试管内的压强 外界大气压(填“大于”、“小于"、“等于”) ，试管内水面将 (填“上升”、“下降"、“不变")。

八、教学反思：

九、板书设计：