2.铁钉生锈【教学内容】钢铁生锈是一个普遍现象，据估计，全世界每年生产的钢铁大约有1/4被锈“吃掉”。不仅如此，还会因为设备锈蚀，引起停工停产，产品质量下降，造成巨大的经济损失。因此，研究铁生锈的原因及防锈方法具有重要意义。本课以学生熟悉的铁钉生锈为例，让学生探究铁钉生锈的过程，明白铁钉生锈的原因，进而理解各种防锈方法中蕴含的科学道理。本课教学内容分四部分。第一部分，首先以铁钉为引子，让学生用眼看手摸的方法，初步认识铁锈在颜色、光滑度、软硬等方面的特征，知道铁锈是红褐色、比较松软、容易脱落的一种物质。其次，引导学生说说在哪里见过生锈的铁制品，从而了解生锈现象广泛存在及生锈与铁制品所处的环境有关。第二部分，研究铁锈和铁的不同。教材提供了用锤子敲、用砂纸磨的方法，让学生进一步发现铁锈与铁的不同，从而确定它们不是同一物质。第三部分，运用实验的方法，帮助学生认识铁生锈的原因。这部分内容由两个活动组成：第一个活动是探究铁生锈的条件，第二个活动是做铁锈生成实验。教材提供了范例，意在引导学生按照科学探究的过程进行，即从提出问题“铁在什么条件下容易生锈?”开始，到作出假设“铁在水里容易生锈”，然后制定实验方案，在观察现象和交流研讨的基础上，得出结论“铁在有水和空气的条件下容易生锈”。这个活动非常重要，它不仅让学生经历完整的科学探究过程，更重要的是落实本单元科学探究能力目标，培养学生分析、综合、评价等高阶思维能力。第四部分，教材提供五幅图片，介绍各种防锈方法及蕴含的科学道理。【教学目标】能用多种方法比较铁和铁锈的不同，知道铁锈是不同于铁的新物质。能够设计实验方案并进行验证，理解铁制品生锈的原因。能够理解生产生活中各种防锈方法及其原理，愿意将防锈方法运用到生活中。在方案设计和修改的过程中，愿意与同伴合作交流，积极反思自己的不足，吸取他人长处。【重点与难点】[重点]探究铁生锈的原因。[难点]设计实验方案，坚持长时间观察实验现象。【教学准备】[教师]教学课件、量筒、大烧杯、试管夹、细铁丝。[学生]铁钉、生锈铁钉、锤子、砂纸、试管、蒸馏水、食用油、干燥剂。【教学过程】一、导入新课1.上一节课，我们了解了蜡烛的变化，知道蜡烛在燃烧后产生了新物质。今天这节课我们来探讨铁钉生锈后的变化。2.板书课题：2.铁钉生锈二、学习新课活动一：观察并描述铁钉上的锈1.教师引导：在日常生活中，铁钉是我们常见的一样东西。铁钉很容易生锈。2.教师相机出事几根生锈的铁钉，提出要求：请同学们观察并描述铁钉上的锈是什么样子的？3.学生用肉眼或者借助放大镜等工具仔细观察铁钉上的锈，看一看铁钉上的绣是什么样子的。预设：铁钉上的锈呈红褐色,非常松软。生锈的铁钉表面有一层粉末状的红褐色，用手一摸，这些红褐色的铁锈就会粘到手上。铁锈的主要成分是铁的氧化物和氢氧化物。4.除了铁钉上的锈之外，你在日常生活中还见到过哪些生了锈的铁制品？出示课本第5页下面4幅插图，学生观察这些插图，想一想这些图中的什么东西生锈了？预设：图片1中的斧头生锈了。4,图片2中的铁栏杆生锈了。图片3中的自行车的轮毂生锈了.图片4中的铁锁生锈了。5.学生再列举一些自己在日常生活中看到的生锈的铁制品。预设：铁锅、铁锹、破旧机器、报废的汽车、河道中的铁管、沉没的船只等。6.教师相机出示一些日常生活中生锈的铁制品，学生看一看，了解更多的生锈的铁制品。活动二：研究铁锈与铁的不同1.教师引导：铁生锈了，铁锈和铁一样吗？是同一种物质吗？如果不是同一种物质，那么铁和铁锈又有什么不同之处呢？下面我们来比较一下铁锈和铁的不同。2.出示课本第6页上面的两幅插图，学生观察这两幅插图，初步了解比较铁锈与铁不同之处的方法。预设：方法1：分别敲击锈铁块和铁钉，听一听铁和铁锈的声音有什么不同之处。方法2：用砂纸摩擦铁锈块和铁钉。3.学生分小组进行研究，使用不同的方法区别铁锈和铁的不同之处。4.全班交流分别敲击铁锈块和铁钉，发现有什么不同之处？分别敲击铁锈块和铁钉，发现铁锈块比较脆，容易断裂。用力敲击铁钉，铁钉除了微微变形之外，没有其他变化。用砂纸摩擦铁锈块和铁钉，发现用砂纸摩擦铁锈块会有红褐色的粉末出现，摩擦后的铁锈块就会恢复原来的金属光泽。用砂纸摩擦铁钉，铁钉没有什么变化。5.讨论经过刚才的比较，你认为铁锈和铁是同一种物质吗？为什么？预设：铁锈和铁不是同一种物质。首先他们的成分不同，铁锈的主要成分是铁的氧化物和氢氧化物，铁的成分就是铁。其次铁是灰色固体，铁锈是红褐色固体。铁锈和铁除了在颜色、光泽、软硬方面的不同外,在延展性、导电性、导热性等等方面也不不同。铁与潮湿的空气接触就会生锈，铁经过化学变化就会生成铁锈。活动三：探究铁钉生锈的条件1.教师引导：刚刚通过比较，我们知道了铁和铁锈不是同一种物质，铁在一定条件下会变成铁锈，那么铁在什么条件下容易生锈呢？下面我们通过实验来探究这个问题。2.在进行实验之前，先请同学们对这个问题做出自己的假设。学生提出自己的假设，预设：假设1：把铁放在水里，铁容易生锈。假设2：把铁放在空气中，铁容易生锈。3.出示课本第6页“探究铁钉生锈条件”的实验图片，学生观察实验图片，并且认真阅读旁边的实验资料，初步了解本次探究实验的材料及方法。全班交流4.实验材料：铁钉、试管、蒸馏水、食用油、干燥剂等。5.实验方法：①把铁钉放在三种不同的环境中。②每天观察铁钉生锈的情况。6.教师指导：这三个试管中的铁钉，实验条件不一样在什么地方？预设：第一支试管中的铁钉在有水、有空气的环境里。第二支试管中的铁钉在没有空气、只有水的环境里。4,第三支试管中的铁钉在只有空气、没有水的环境里。7.学生分小组进行实验，按照实验步骤进行操作，观察实验现象。说明：这个实验所需的时间比较长，在课堂中不可能得出实验结论。因此教师可以提前一个星期做这个实验，然后把已经产生变化的铁钉展示给学生看一看。而学生在课堂上所做的实验，则要求学生回家每天坚持观察，坚持记录。8.全班交流教师出示盛有铁钉的三个试管，引导学生观察三个试管中的铁钉，看看铁钉生锈的情况，说一说自己看到的现象。预设：第一支试管：在有水、有空气的环境里,铁钉生锈最快,尤其是水面与空气接触的地方,红褐色锈最多。第二支试管：在没有空气、只有水的环境里,铁钉不生锈。第三支试管：在只有空气、没有水的环境里,铁钉不生锈。9.从这个实验我们可以得出什么结论？实验结论：铁在有空气和水的环境里容易生锈。活动四：做铁锈生成实验1.教师引导：通过刚才的实验，我们发现把铁钉放在有水、有空气的环境里，铁钉容易生锈。那么铁锈又是怎样形成的呢？下面我们继续通过实验来探究。2.出示课本第7页上面的一幅图片，学生观察这幅图片并读一读旁边的文字，初步了解本次实验所需的材料及方法。全班交流3.所需材料：细铁丝、量筒、试管夹、烧杯、水等。4.实验方法：①将一小团细铁丝塞入量筒底部,倒扣在加水的烧杯中,让量筒内外的水面平齐,记下水面位置。②每天观察铁丝的变化和量筒内的水面位置。说明：本次实验所需的时间也比较长，需要学生坚持每天仔细观察铁丝的变化和量筒内的水面位置。在课堂教学上，我们可以通过播放视频的方式引导学生观察铁锈是是怎样生成的。5.播放铁锈生成的实验，引导学生仔细观察，想一想铁锈是怎样生成的。预设：一般来讲，与环境中的水分和氧气反应，铁金属便会生锈。只要我们把一块铁放在潮湿的地方，放置一段时间，在它上面就会慢慢形成一层铁锈。6.为什么量筒内的水面位置会发生变化呢？铁丝慢慢生锈,量筒内水面略有上升。因为铁丝在潮湿环境中消耗了量筒内的空气,省出的空间被烧杯里的水补充。活动五：生活中的防锈办法1.教师引导：既然铁在有空气和水分的环境中容易生锈，那么在日常生活中，我们可以根据铁生锈的这一原理来预防铁生锈。2.出示课本第7页下面的5幅图片，学生仔细观察这5幅图片，想一想在这5幅图片中，人们使用什么方法防止铁生锈？你知道这些方法有什么科学原理吗？预设：图片1、3、4抹油、喷漆、喷釉,都是为了在铁制品表面覆盖保护层,达到隔绝空气和水分的目的。图片2在铁制品表面镀上耐腐蚀的金属,达到隔绝空气和水分的目的。图片5是改变钢铁内部结构,制成不锈钢,增强抗腐蚀能力。3.除了我们书上列举的这5种方法之外，在日常生活中还有哪些铁制品防锈的方法？预设：防锈方法有很多,如：4,将铁锅、刀、勺、铲等晾干或擦去水分。用橡胶或者塑料包裹在铁制品的表面来防止生锈，如：铁丝衣架或回形针用塑料包裹。缝衣针用锡纸包装。在水管漆上沥青，可以在一定时间内防止水管外部的锈蚀。三、课堂总结这节课，我们初步了解了铁锈和铁的不同之处，知道铁和铁锈不是同一种物质。通过实验探究了铁钉生锈的条件，知道铁钉在潮湿的空气中很容易生锈。知道人们根据铁生锈的原理想出了很多防锈的办法，运用在生产生活中。课后，有兴趣的同学可以继续观察我们周围的铁制品，了解这些铁制品的防锈办法。【教学后记】4
