师:今天我们学习九年级化学第八单元课题3的课时三——金属资源的保护。先来看看学习目标:第一,要知道铁制品锈蚀的条件;第二,能说出防止铁制品锈蚀的方法;第三,了解保护金属资源的必要性以及有效途径。同学们,在生活中见过铁锈吗?铁会生锈是生活常识,那铁在什么样的环境下才会生锈呢?很多同学了解到,铁在干燥环境中不易生锈,在潮湿空气里容易生锈。从化学物质变化角度看,铁生锈的条件究竟是什么?接下来我们对铁生锈的条件进行科学探究实验。

  科学探究第一步是提出问题。经验告诉我们,铁在潮湿空气里易生锈,那铁生锈可能与哪些物质有关?第二步是猜想与假设。根据已有知识,猜测铁生锈可能与什么物质有关?很好,可能与空气、水有关。两种可能因素导致某种结果,能提出几种有关铁生锈条件的假设呢?可以提出以下三种假设:

  第一种假设,仅有空气存在的条件下,铁就可以生锈;第二种假设,仅有水存在,铁就可以生锈;第三种假设,既有空气又有水存在的条件下,铁才可以生锈。那哪种猜想和假设是正确的呢?接下来就要设计实验验证猜想和假设。如果用铁钉做这个实验,该如何设计?很好,根据刚才三种假设控制实验条件,需要做三个化学实验。

  第一个实验让铁钉处于仅有空气存在的条件下;第二个实验让铁钉存在于仅有水存在的条件下;第三个实验让铁钉存在于既有水又有空气的条件下。那如何创造这些实验条件呢?同学们知道,空气中含有一定量水蒸气,蒸馏水中也溶解有一定量空气。如何除去空气中的水蒸气,营造第一个实验条件?又如何除去蒸馏水中溶解的空气,创造第二个实验环境?请同学们阅读课本17 - 18页探究部分内容,回答以上问题。

  生:(阅读课本后)对于第一个实验,可以用棉花包裹着干燥剂放入试管内部,同时在试管加一个胶塞。这样干燥剂会吸收试管中的水蒸气,营造铁钉仅处于干燥空气的环境。对于第二个实验,要让铁钉处于仅有水存在的环境,需要除掉溶解在水中的空气。具体方法是将蒸馏水煮沸,赶走溶解在水中的空气,煮沸完后迅速将蒸馏水冷却,避免空气再次溶解进来,最后在试管里面加上一层植物油进行密封。第三个实验条件相对简单,要让铁钉处于既有水又有空气的环境,只需要将铁钉放置于试管当中的半水当中,就可以实现实验条件。

  师:实验方案设计好,接下来实施实验。这是实施实验7天后的图片,请同学们仔细观察实验现象。从实验现象中能看到,在干燥空气当中的铁钉以及在纯水当中的铁钉表面均无明显变化,而在水和空气同时存在条件下的铁钉在水面附近出现了明显的红色锈迹。因此可以得出结论,铁钉在既有水又有空气存在的条件下容易生锈。根据已有经验,猜测一下铁锈的成分可能是什么?猜测依据是什么?

  生:在以往学习中,知道铁锈是红色的,氧化铁粉末也是红色的,所以铁锈成分很可能是氧化铁,但这只是猜测,不排除有其他可能。

  师:除了水,铁生锈还与空气中的什么成分有关呢?请同学们阅读表格中的信息,大胆猜测。铁生锈的环境是空气,水已确定是生锈原因,表格里是空气中其余成分。回顾一下这几种气体的化学性质:氧气化学性质比较活泼,常温下就能跟部分金属和非金属发生化学反应,从表述看,氧气导致生锈的可能性较大;氮气化学性质不活泼,常温下难与其他物质发生化学反应,焊接金属时被用作保护气,跟铁生锈相关性可能性较小;稀有气体化学性质极为不活泼,可能性更小;二氧化碳气体在空气中体积分数较少,只占空气体积的0.03%,化学性质相对没那么活泼,第六单元学习时知道它不可燃、不助燃,可用来灭火,能跟水反应生成碳酸,使澄清石灰水变浑浊,导致铁生锈的可能性也比较小。因此,可以大胆猜测,铁生锈很可能与空气中的氧气和水有关。刚才的猜想是否正确?如何进一步探究铁生锈的条件呢?其实可以仿照课本实验探究过程,第一步提出问题,第二步猜想与假设,第三步设计实验方案,第四步实施实验方案,最终得出结论。

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《9年级化学 第8单元 金属的腐蚀与防护 逐字稿-2,769字 第5版》.docx
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