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1第三节钢铁的锈蚀与防护一、教材分析与教学思路本节课的主题：从学生已有的有关钢铁生锈的生活经验入手，引导学生对钢铁生锈的原因和促进钢铁生锈的因素提出猜想，然后设计实验验证猜想，再通过交流、讨论得出导致钢铁锈蚀原因及促进钢铁生锈的因素,分析提出减缓钢铁生锈的措施。以教材作为出发点，依据《化学课程标准》，利用实验探究的方法进行教学。第一个实验是探究铁生锈的条件，这个实验涉及的内容对学生来说较为陌生，因此该实验的探究应在教师的引导下进行；第二个实验是探究促进铁生锈的因素，这个实验思路与第一个实验相似，因此这个实验的探究主要由学生自己来完成，这样安排完全符合学生的认知特点，可以使学生在有趣的实验探索中，轻松愉快的掌握铁生锈条件及促进钢铁生锈的因素。由于减缓钢铁生锈的措施和废旧金属的回收利用这两部分内容与生活实际的联系比较密切，学生比较熟悉；因此对于要解决的问题，大胆放手让学生自己去分析、研究、讨论直至找到解决的办法，使学生在思考的过程中加深了对知识的理解，体验到了探究的乐趣，感受到了成功的快乐。二、学生情况分析初中学生正处于生理、心理、思维等各方面的迅速发展时期。在初中生的思维中，抽象逻辑思维虽然开始占优势，很大程度上仍需依赖具体形象的经验材料来理解抽象的逻辑关系，故本节课老师让学生亲自动手做了两个探究性实验，旨在启迪学生的科学思维，揭示化学现象的本质，加深对所学知识的理解。三、教学目标：1.知识与技能⑴了解导致钢铁锈蚀的因素以及减缓钢铁锈蚀的方法。⑵知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性。22.过程与方法通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深对科学探究各要素的理解，提高学生的科学素养。3.情感态度与价值观通过对地球及我国金属资源情况、金属的锈蚀和防护以及金属资源的保护等的认识，渗透环境保护意识和资源意识。教学重点：了解导致钢铁锈蚀的原因。教学难点：掌握减缓钢铁锈蚀的方法。四、教育理念和教学方法：1、给每个学生提供平等的学习机会，鼓励他们积极探索化学的奥秘，勇于思考，敢于对教科书及老师质疑。给予学生更多的机会去体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。学生是学习的主人，在教师指导下主动的、富有个性的学习，用自己的亲身经历去领会知识的精髓。2、采用实验探究的教学方法，即按照提出问题——猜想与假设——设计实验方案——动手实验——得出结论的模式展开教学。利用各种实验器材及问题情景，激发学生的探究兴趣，强调学生的动手操作和主动参与。在教师的引导下，通过丰富多彩的集体讨论、小组活动，以合作学习促自主探究。教师创造很多机会让学生自己去研究，使学生在思索与分析的过程中加深了对教材的理解，训练了抽象思维。教学器材多媒体课件的辅助，实验器材包括：试管、橡皮塞、水、生锈铁钉、植物油、食醋、氯化钠等。五、教学过程：［提出问题］妈妈做菜用的菜刀，用完后都要及时擦洗干净晾干；农民用过的农具（比如锄、镰、铁锹）都要及时擦干净，除去泥土，你知道这是为什么吗？不这样做会出现什么样的后果？3（说明：从学生常见的生活现象入手，使学生感到化学与生活实际是紧密联系的，有助于激发学习的兴趣）［学生猜想］这是为了防止钢铁生锈。［板书］第三节钢铁的锈蚀与防护［引导］那么钢铁为什么会生锈？钢铁生锈与什么物质有关？[板书]一、导致钢铁锈蚀的因素学生自学P73的回答天地3－5中的⑴――⑹。讨论进行猜想。［猜想］钢铁生锈是空气、水与铁共同作用的结果。（说明：这一过程可以充分发挥学生的想象力，让每个学生充分发表自己的见解）请同学们设计对比实验证明这一猜想［设计实验方案］⑴小组讨论，提出个人或小组方案。⑵交流讨论，对各种方案进行评价，筛选出可实施的方案。⑶多媒体展示学生设计三个对比实验：①把洁净的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蒸馏水的试管中,用橡皮塞密封试管口；③把洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置。（说明：让学生自己设计实验，能够把学生带入科学思维状态中，学生通过对这些问题的思考，既可以培养学生分析问题、解决问题的能力，又能促进学生智力的发展）［进行实验（放到课后进行验证）］学生按照方案进行实验。由于该实验速率比较缓慢，大约需用一周的时间，让学生每隔一段时间进行观察、对比、记录。一周后，得出结论：①②中的铁钉不生锈，③中的铁生锈了。（说明：该实验持续的时间较长，可以培养学生的耐心、观察能力和交流与合作能力）教师可以通过投影或者实物（提前做的实验）展示实验结果。4①、②中的铁钉不生锈，③中的铁生锈了［想一想］这说明了什么？［结论］学生相互交流后，共同认为：钢铁生锈的条件是：铁与氧气、水同时接触就会生锈，是三者发生化学反应的结果。[讲解]铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。[设问]铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？[学生看书74页后回答]不能。[讲解]铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，它能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。故铁锈不仅不能起到保护膜的作用，反而能加速里层铁的生锈。［提出问题］还有哪些因素会使钢铁的生锈的速度加快？（同学们思考：为什么切咸菜的菜刀生锈的速度比铁锹快？因为菜刀接触了盐溶液。那么酸能否加快钢铁的锈蚀呢？）［猜想与假设］酸和盐溶液能加速钢铁的生锈。［想一想］设计一个怎样的对比实验才能证明这一观点？［设计实验方案］⑴小组讨论，提出个人或小组方案。⑵交流讨论，对各种方案进行评价，筛选出可实施的方案。⑶多媒体展示方案内容：①把洁净铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置。②把洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里,将试管敞口放置。③把用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。［进行实验（放到课后进行验证）］学生按照方案进行实验。由于该实验速率比较缓慢，大约需用一周的时间，让学生每隔一段时间进行观察、对比、记录。一周后，得出结论：②③中铁钉的锈蚀程度均比①强烈。教师可以通过投影或者实物（提前做的实验）展示实验结果。5①、②中的铁钉不生锈，③中的铁生锈了［想一想］这个现象说明了什么？［结论］酸和氯化钠溶液能加快铁生锈的速度。[根据以上实验，教师引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素，并板书]在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀。(说明：教师在第一部分、第二部分中精心设计了两个环环相扣探究性实验，完全符合学生的认知规律，容易被学生接受。在探究过程中让学生自己设计实验并进行操作，可以培养学生的探究能力、实验操作能力，能够调动学生学习的积极性，对化学产生浓厚而持久的兴趣)[议一议]同学们思考这样一个问题：金属腐蚀可给我们带来哪些危害？可以讨论。[学生分组讨论，并交流讨论结果]该题可能的回答有：(1)金属大量腐蚀使冶炼金属的成本提高。比如说既消耗能源，又浪费矿物，还可能产生大量的废气危害人类健康。(2)使金属制品的寿命缩短。(3)作为量器，将影响到其精确度。(4)若高科技领域所用金属制品锈蚀，如在火箭上，将会失之毫厘，谬以千里，其带来的损失不可估量。(5)金属制品锈蚀，会影响其美观程度。……[过渡]了解了铁制品锈蚀的条件和危害，我们应该采取什么措施来防止铁制品的生锈呢？[板书]二、减缓钢铁锈蚀的方法（提出问题）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？[教师启发]铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础，就能防止铁制品锈蚀。6（学生在自学课本75页，交流讨论，归纳出问题的答案）如：⑴铁制品放置时要远离酸性环境，尽量放置在干燥的环境中。⑵在铁制品外面穿一层保护衣，如可涂上隔绝空气的油脂、涂油漆、镀上一层耐腐蚀的其他金属、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等等。⑶一发现铁制品有锈蚀，就马上处理，以防止其继续蔓延。……［板书］钢铁防锈的措施：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（涂油、油漆、塑料或覆盖搪瓷）。③将铁制成不易生锈的合金（改变金属内部结构）④金属表面生成一层致密而稳定的氧化模（枪炮、机器零件、精密仪器）。[讨论]自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？[学生讨论并回答]刷漆、涂油脂、镀一层其它金属等。（说明：由于这部分知识是建立在第一部分知识的基础之上且内容为学生所熟悉，因此我采用了如下教学方法：由教师提出问题，由学生通过推理、分析及相互讨论等方法自行解答老师的问题。这样做既可加深学生对前面所学知识的理解，又能培养学生的逻辑推理能力）[过渡]上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？[启发]废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？[生]回收它们是为了对它们进行再利用。[师]很正确！金属的回收和利用是保护金属资源的又一有效途径。［板书］三、废旧金属的回收利用学生自学课本76页的内容展开讨论。[讨论]废弃金属的回收有什么意义？可能的观点有：⑴可节约金属资源。⑵由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源。⑶降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品。⑷可减少重金属对水体和土壤的污染。7……[讲解]据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20％，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50％以上的铁和90％以上的金属得到了回收和利用。[讨论]你还知道保护金属资源的其他途径吗？[学生讨论并回答]合理开采矿物，可避免乱采矿所引起的金属资源的浪费；寻找金属的代用品也可使金属资源得到保护；进一步研究金属的结构和性质，使各种金属都能最大限度地得以运用。……[总结并板书](1)防止金属腐蚀(2)回收和利用废旧金属(3)合理开采矿物(4)寻找金属代用品(5)物尽其用［感悟与收获］本节课研究了哪些内容？从这些知识中你想到了什么？运用这些知识你想做点什么？（说明：学生对这样的问题很感兴趣。它是引导学生知识迁移，让学生展开联想，发展学生创造性思维，给学生留下今后乃至一生都想来回答的问题。所以这样的提问是很有价值的，很科学的。）当堂训练：伴你学P43的1－6题布置作业1、伴你学P44的7－10题2、金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？可能的回答有：(1)金属资源短缺时，将会使好多金属冶炼厂因缺乏原料而倒闭，工人下岗。(2)人们设计好的金属制品将会因原料短缺而无法付诸实践，即心想事不成。(3)我们现在的交通工具多是金属制品，若金属资源短缺，它们的数量将急剧减少，从而影响人们的交流和旅行等。8(4)要是没有那么多的金属起导电作用，我们势必会经常生活在黑暗中。(5)金属资源短缺虽会影响人类对金属制品的使用，但它却可以促使人们去寻找更好的替代品。……课后反思：本课时安排了两个相关的探究性实验：探究铁生锈的条件和探究促进铁生锈的因素。尽管这两个实验持续的时间较长，但学生对这些感性的实验仍表现出了浓厚的兴趣，学习热情非常高，学习的效果也很好。学生通过对减缓钢铁生锈的措施和废旧金属的回收利用这两部分内容的分析、研究，深刻的体会到了理性的推理给人带来的成就感和快乐。在这节课中学生先经历了感性的实验，后经历了理性的推理。这样的动静交叉非常符合学生的心理特点，很受学生欢迎。板书设计第三节钢铁的锈蚀与防护一、导致钢铁锈蚀的因素在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀。二、减缓钢铁锈蚀的方法⑴钢铁制品的表面保持干燥；⑵在钢铁的表面涂上一层保护层（涂油、油漆、塑料或覆盖搪瓷）；⑶改变金属内部结构（将铁制成不易生锈的合金）；⑷金属表面生成一层致