铁钉生锈了教学设计

铁铁钉钉生生锈锈了了 教学设计 教学目标教学目标 过程与方法过程与方法 初步学会设计铁钉生锈实验方案 并能够通过实验进行验证 初步学会对同伴设计的实验方案进行评价 并会完善自己的方案 能运用简单器材设计对比实验 能够持续观察铁钉生锈的过程 并认真记 录实验现象 表达分析结果 提出防锈建议 知识与技能知识与技能 知道钢铁生锈的原因是铁与水和空气接触 了解防止铁生锈的基本方法 情感 态度与价值观情感 态度与价值观 坚持参加较长时间的探究活动 尊重证据 愿意合作与交流 愿意参与评价 并愿意吸取他人所长 补己之短 关心与防锈有关的科技知识 乐于用所学知识改善生活 教学准备教学准备 教师准备 教师准备 生锈的铁器 无锈铁器 蒸馏水 或凉开水 植物油 砂纸 学生准备 学生准备 搜集生锈的铁器 无锈铁钉 矿泉水瓶或透明塑料保鲜袋 干 燥剂 细线绳 教学活动建议教学活动建议 1 1 新课导入 新课导入 教师可出示各种生锈的铁器让学生观察 然后问学生 这些铁 器有什么共同的特点 继续问学生 你曾在哪里见到过生锈的物品 铁生锈是什 么样子 由铁生锈的事实 你想到什么 这一环节 主要是利用学生原有的知识 和经验对铁钉生锈的原因进行猜想 因此 花一点时间让学生说说 在哪里见 到过生锈的物品 很有必要 2 2 设计实验方案 设计实验方案 由于影响铁钉生锈的因素主要是水分和空气中的氧气 设计前 可以根据学生的兴趣分组 待所有的学生都选定影响铁钉生锈的某一 个因素后 再分组进行实验方案的设计 3 3 评价 完善实验方案 评价 完善实验方案 由于学生的经验不足 对实验的器材选择 有水 无 水的环境创设 有氧 无氧的条件建立等许多问题都会考虑不周 因此 建议 教师在学生初步完成设计的基础上 通过分组汇报 互相补充的形式 带领学 生初步完善实验方案 然后 利用教师准备的冷却的沸水 植物油 砂纸等 学生带来的无锈铁钉 矿泉水瓶或透明塑料保鲜袋 干燥剂 细线绳等组装实 验器材 创设所需环境 以便课后观察研究 提醒教师注意 如果选用透明塑 料袋作为盛放铁钉的容器 透明塑料袋要厚一点 铁钉尖最好用胶带包一下 创设无水或无氧的环境用塑料袋最好操作 只需把塑料袋内的空气放完即可 第一课时第一课时 教学过程 1 1 导入 导入 铁会生锈这是人人皆知的事情 铁在什么情况下容易生锈呢 你研究过吗 今天我们来研究铁生锈的条件是什么 2 2 在生活中找一找生锈的铁制品 在生活中找一找生锈的铁制品 观察铁锈是什么样的 比较铁锈与铁有什么不同 还在哪见过生锈的物品 3 3 铁在什么条件下容易生锈 铁在什么条件下容易生锈 以王刚小组为例 介绍实验方案的内容和格式 学生模拟实验 假设制订方 案 暗示两个假设条件 一个是只有空气 无水 另一个是有水 有空气 提醒学生 新钉子要把表面的油漆清洗掉或烧掉 师 现在 我们大家一起来交流实验方案 请大家对方案 尤其是步骤的完整 性进行评价 比如 评价时可以关注 要验证的方面是否是 改变的条件 保持不变的条件 有没有控制好 步骤设计是否完整 等等 我们来评 价 小组的方案 你们先介绍一下方案吧 生 我们小组提出的假设是铁钉生锈可能与水有关 假设的依据是生锈的钉子 通常碰过水 整个实验需要两个塑料袋 两根相同的铁钉 一杯水 因为我们 研究是与水有关 所以可以改变的条件是水 其他的条件都是不能改变的条件 像空气 阳光等 实验步骤是这样的 把一个钉子沾上水 放进一个塑料袋里 另一个钉子直接放进来一个塑料袋里 最后 把两个塑料袋中的空气抽出 并 将塑料袋密封起来 同时放在窗台上 过几天就可以观察实验现象了 请大家 给我们小组评一评 师 请大家对这个实验方案的完整性进行评价 生 我认为这个实验设计的挺好 但有一个地方需要改进 那个沾水的钉子沾 的水有些少了 应该多加一些水 要不然太阳一晒 水就蒸发了 会影响实验 效果的 生 我认为我们这样做完全可以 因为塑料袋是密封的 水不会蒸发到塑料 袋外 生 但是 我认为水多一点总比少一些的好 所以 我建议你们小组在 给铁钉沾水时应该多一些水 师 老师也赞成多加一点水 以免真的影响到实验效果 你们能够接受个建议 吗 生 能 师 请继续 生 他们小组使用的实验器材应该加上一个吸管 因为要将塑料袋里的空气抽 出 用吸管抽出空气最好 生 谢谢你 我们接受你的建议 生 你们说塑料袋要密封 没说怎样密封 请问 你们用什么来密封 生 用线绳啊 生 那你们应该在器材中写上 线绳 生 我们接受建议 生 师 老师也有个建议 最好把铁钉用砂纸打磨光亮 想一想 为什么要这样做 生 打磨能够把铁钉上的脏东西弄掉 这样 钉子的条件也保持一样了 师 正确 我们所看见的铁钉表面有没有可能光洁程度不同呢 比如 上面会 有你摸过的汗渍等 都可能让铁钉的条件不同 从而出现第二个可以改变的条 件 当实验结果出来后 到底是与水有关 还是因为钉子上的脏东西的影响 我们很难说清楚 所以 要将铁钉打磨光亮 这样就能够控制整个验证实验只 有一个可以改变条件 从而验证假设的正确与否 我们之所以进行评价 目的 就是要仔细考虑方案 让方案尽量的完善 只有这样 才能更好的进行验证活 动 现在 请各个小组根据刚才的评价建议修改自己的验证方案 选择同样假 设的小组之间可以相互参考借鉴 第二课时第二课时 生 分组修改完善方案 学生观察实验现象 记录数据 严整假设是否正 确 学生交流实验结果 安排学生分组汇报 要求学生把实验的装置带来 让 全斑学生看到不同条件下的现象 由此总结钢铁生锈的条件 使学生能够真正 理解钢铁生锈的原因 归纳铁钉生锈的原因 4 4 了解防锈的方法 了解防锈的方法 教师引导学生分析 既然钢铁生锈与水 空气接触有关 那么 采取什么 样的方法钢铁才能不生锈呢 你有什么好办法 学生 防锈需要隔绝水和空气 油漆 搪瓷覆盖 制成不锈钢 表面涂上不易 生锈的金属 还有涂沥青 放干燥剂 5 5 巩固 巩固 铁生锈的条件有哪些 怎样防止铁的生锈 参考资料参考资料 案例参考 案例参考 科学课 07 年第 2 期 知识参考 知识参考 铁为什么容易生锈铁为什么容易生锈 博物馆里陈列的古代铁器 几乎都是锈迹斑斑 切 菜刀几个月不用 就会满身是锈 每年世界上有几千万吨的钢铁变成了铁锈 铁容易生锈 除了它的化学性质活泼以外 与外界条件也有关系 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 铁放上几年也不 生锈 然而光有水也不会使铁生锈 人们曾试验过 把一块铁放在煮沸过的 密闭的蒸馏水瓶里 铁也不生锈 只有当空气中的氧气溶解在水里 才会使铁 生锈 空气中的二氧化碳溶在水里 也会使铁生锈 铁锈的成分非常复杂 主 要是氧化铁 氢氧化铁与碱式碳酸铜等 铁锈又松又软 像块海绵 一块铁完 全生锈后 体积可胀大 8 倍 海绵状的铁锈特别容易吸收水分 自然 铁就烂 得更快了 还有不少因素使铁容易生锈 如水中有盐 铁制品表面不干净 粗 糙 铁中杂有其他金属等等 铁生锈的对比实验铁生锈的对比实验 将 4 根洁净的铁钉分别放入 4 支试管中 向第一支 试管中加入少量自来水 使铁钉的一部分浸人水中 另一部分暴露在空气中 向第二支试管中加入自来水 使铁钉全部浸入水中 向第三支试管中加满冷却 的沸水 塞紧橡皮塞 向第四支试管中加入少量生石灰或无水氯化钙固体 塞 紧橡皮塞 观察并记录实验现象 我们会观察到 第一支试管内铁钉生锈速度 最快 锈蚀情况也最严重 几天后铁钉露在空气中的部分 表面形成一层红褐 色的锈 第二支试管中 铁钉生锈速度慢 程度小 第三支试管和第四支试管 中的铁钉没有生锈 为什么第一支试管内铁钉生锈最严重 因为钢铁是由铁元素 组成的 含有少量的碳 在潮湿的空气中由于受水分 氧气 二氧化碳等物质 的作用 表面很容易生成铁锈 铁锈疏松多孔 因而使内层的铁继续被腐蚀 出现层层脱落现象 第二支试管内铁与水中氧气作用 由于溶在水中的氧气少 所以生锈速度慢 而第三支试管中几乎没有氧气 煮沸水的过程中将溶在水中 的少量氧气几乎全部除掉了 所以铁钉不会生锈 第四支试管中有氧气 但几 乎无水 生石灰或无水氯化钙固体将空气中的水分除去了 在室温下铁与氧气 是不会发生化学反应的 防锈办法防锈办法 最普通的办法是给铁穿 衣服 在铁的表面涂上油漆或者 镀上别的不容易生锈的金属 例如 小轿车 穿上 一身闪闪发亮的喷漆 暖 气管上涂上铝漆 做罐头用的马口铁镀上一层锡 房顶上的白铁皮表面镀了一 层锌 你的自来水笔笔插上镀上一层铬或镍 更彻底的办法 是给铁注射 强 心剂 加入其他金属 制成不锈合金 大名鼎鼎的不锈钢 就是在钢中加 入一点镍和铬而制成的合金 哪种防锈办法好哪种防锈办法好 用油脂覆盖不是一个很有效的方法 因为油脂会很快 被蹭掉 用油漆覆盖比较好 油漆能够阻止水和空气与金属接触 但是 一旦 油漆损坏 金属就会开始生锈 用塑料覆盖 电线经常采用这种方法进行保护 用金属覆盖 当铁的表面上镀上一层像金属锡和锌这样比铁还活泼的金属 铁 就受到了极好的保护 氧气更喜欢和锌发生反应 从而停止与铁反应 由于牺 牲了自己去保护铁 所以锌也被称为牺牲性涂层 采用这种方法 即使锌的一 部分脱落了 铁仍然会得到保护 当铁镀上一层像锡和铬这样比铁稳定的金属 时 镀层不破 对铁的保护作用很好 但镀层破坏而露出铁时 就对铁无保护 作用了 因为铁比镀层更易与氧气反应 铁更易生锈 在实际生产生活中选择 哪种保护层好 要具体情况具体分析 如罐头盒就要用镀锡层 锡不易反应 无毒 罐头吃完后不需要回收再使用 物品要经受高温 就不能用油漆做保护 层 选用材料既