化学3 钢铁的锈蚀与防护教学设计

这是一份化学3 钢铁的锈蚀与防护教学设计，共9页。教案主要包含了大胆猜想实探究——大收获等内容，欢迎下载使用。

本节课是在学习了金属化学性质基础上的进一步的延伸，也为之后学习化学与社会奠定基础，在教材中起着承上启下的作用。本节内容与日常生活及工农业生产关系非常密切，是认识化学、技术、社会、环境相互关系的好素材。
“影响钢铁锈蚀的因素”的探究是一个较为典型的利用控制变量法开展的科学探究活动，它包含了科学探究的多种要素，如猜想与假设、实验设计和实施、实验现象和解释、实验反思和提出新问题。可通过此活动进一步增进学生对科学探究要素的理解、发展科学探究能力。
从钢铁腐蚀的源头引导学生分析、总结减缓或防止钢铁腐蚀的方法，以此培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。
以钢铁锈蚀与防护为基础，适当增加了钢铁锈蚀正面利用的实例，培养学生辩证唯物主义思想。
学情分析：
在日常生活中，学生已经知道钢铁制品在潮湿空气中，容易生锈，也了解了一些防止钢铁生锈的简单方法，比如少接触水，涂油刷漆等，但尚不能全面地了解导致钢铁锈蚀的各种因素和防止钢铁锈蚀的方法。通过前面对酸、金属化学性质的学习，学生对铁和氧化铁的性质有了一定的了解，通过本节课的对比和整理，让学生有较为系统的认识。因此，教学的起点选择了由钢铁生锈的危害入手，观察和思考铁与铁锈的不同，引导学生对钢铁锈蚀的原因提出猜想，然后设计实验验证猜想，再通过交流、讨论得出导致钢铁生锈的因素，分析提出减缓钢铁锈蚀的措施。
通过利用铁生锈测定空气中氧气的体积含量，引导学生思考生活中的用途。达到学以致用的目的。
学习目标：
1、知道钢铁锈蚀的条件，认识金属防护的简单方法。
2、知道合理利用钢铁锈蚀能够趋利避害。
3、初步学会利用控制变量法探究钢铁锈蚀的条件。
4、体会测量空气中氧气体积分数的另一种方法。
5、激发学习化学的兴趣，保持探究身边物质的兴趣。
重点：1、钢铁锈蚀的原因，2、减缓钢铁锈蚀的方法。
难点：设计实验并探究钢铁生锈条件
提前一周：
1、寻找并观察生活中生锈的钢铁制品。
2、设计实验并实施、观察实验并记录
教学流程：
课前准备
观看视频，《钢铁生锈的危害》，
让学生说一说所看所想。
情景导入
多种感官真体验
观察举证：给出铁丝、生锈的铁丝、铁锈，
看一看，摸一摸，想一想，
铁与铁锈是不是同一种物质？
大胆猜想实探究
实验探究：1、铁生锈的条件
2、加速铁生锈的因素
提出问题，猜想与假设，收集证据（学生展示
实验设计、现象、结论），反思与评价
可防：根据生锈的条件，逆向思考，寻找金属防护
的措施。探寻自行车的防锈和护理方法。
可除：发现锈蚀应该怎么处理？
视频展示：激光除锈。
趋利避害巧利用
可用：1、实验室中的应用，展示利用铁生锈吸收氧气，测量氧气约占空气的五分之一。
2、生活中的应用：脱氧剂和暖宝宝
3、探究实验：放置已久的脱氧剂是否还有效？
可控：耐候钢介绍。
铁锈之美，化学之美，人类智慧之美
微视频，越锈越美丽。
化学之美叹智慧
课前准备：
学生：
提前一周：
1、寻找并观察生活中生锈的钢铁制品。
2、设计实验并实施
3、观察实验并记录（设计了实验记录单）
课前：
观察交流，节约课堂时间，提高课堂效率。
教师：
1、学情调查
2、调查张店钢铁市场现状，拍摄视频，寻找严重锈蚀的铁制品和铁锈供学生观察。
3、为学生的实验设计，及时提供仪器、药品及帮助。
多种感官真体验
我们的生活离不开钢铁制品，一旦生锈，给我们的生活带来很多不便，甚至危害我们的生命。观看视频，《钢铁生锈的危害》，让学生说一说所看所想。
2、观察举证：给出铁丝、生锈的铁丝、铁锈，看一看，摸一摸，想一想，铁与铁锈是不是同一种物质？
3、教师出示铁与铁锈主要成分的化学式，引导学生思考性质的差异，源于物质的组成结构的不同。
设计意图：
生活中学生对铁锈有一定的认识，但是观察的不够仔细，课上让学生通过看，摸，直观感受铁与铁锈的不同之处，调动不同的感官系统感受铁锈的颜色，疏松多孔的特性，同时回顾铁与氧化铁的化学性质，对比着归纳完善氧化铁的知识，也为后面思考除锈的必要性和方法，以及脱氧剂中有效成分的检验打基础做铺垫。
二、大胆猜想实探究——大收获
1、铁与铁锈既然不是同一种物质，那铁是如何转化成铁锈的？铁生锈需要哪些条件？
学生猜想，并且说明依据。
2、设计实验，小组交流并展示。（1）如何设计实验？为什么这样设计？（2）现象和结论是什么？小组展示，其他同学注意倾听和评价：（1）说出优点（2）不足和建议
3、影响钢铁生锈的因素还有哪些？小组展示，其他同学评价补充。
4、师生小结，铁生锈的条件和加速生锈的因素。
设计意图：
让学生根据生活经验和铁锈的成分，提出猜想。通过设计实验环节，引导学生利用控制变量法设计实验，本实验是双变量实验，设计有一定难度，起初学生无从下手，我将课前实验任务改为，探究铁生锈的条件，氧气和水缺一不可，降低了实验设计的难度。在影响钢铁锈蚀的实验中，更有同学大胆提出了通电是否对金属的锈蚀速度有影响。实验中，学生出现了变量控制的不好，方案不够严密的缺点，比如对照实验中出现一个实验中出现两个变量的问题，在探究温度的影响，学生将整根铁丝都浸没在热水中，由于氧气缺少而导致现象不明显，学生在实验的时候，没有考虑到溶解在水中的氧气和空气中的水蒸气的影响等等，这些问题都通过展示交流环节得到解决，大家集思广益，完善了实验，使得实验更科学更严密。利用课前分组实验，学生亲自动手，创设真实情景，在交流的时候才有共同语言，才能更细致的理解实验，更严格的把握控制变量法来设计实验，由衷的赞美，真心的评价，有理有据，是小组合作，学生成长有效的助力。
趋利避害巧利用——小震撼
（一）可防、可除
1、根据生锈的条件，逆向思考，寻找金属防护的措施。
2、探寻自行车的防锈和护理方法。提出问题，独立思考，小组交流。
（1）自行车上的钢铁部件是如何防锈的？依据的原理是什么？
（2）铁锈能不能保护内部的钢铁不被进一步锈蚀？
（3）发现锈蚀应该怎么处理？
3、视频展示：激光除锈。
设计意图：
对钢铁制品的防护的思考，是对生锈条件的应用，由于课初学生观察了铁锈的结构，有着疏松多孔的特点，回顾了铁和铁锈的化学性质，所以学生不难分析出除锈的必要性和方法。通过激光除锈的视频，给学生带来震撼的同时，让学生看到科技就是生产力。
（二）可用
1、实验室中的应用，展示利用铁生锈吸收氧气，测量氧气约占空气的五分之一。
2、展示铁生锈的用途：脱氧剂和暖宝宝
学生思考并回答：
（1）脱氧剂，又叫双吸剂其原理是什么？
（2）一包放置已久的脱氧剂，怎么证明是否还有效？
（3）暖宝宝中的各成分的作用是什么？
3、演示实验，用盐酸检验有效成分铁粉的存在，并验纯氢气。学生描述现象，获得结论。
设计意图：
利用双吸剂的原理思考和有效成分的检验是对铁生锈原理和铁与铁锈知识的再应用，也让学生体会每一种方法和改进无不凝结着人们的智慧，同时培养学生辩证唯物主义的思想，也使学生认识到化学是把双刃剑，合理利用就趋利避害，变废为宝。考虑到时间的问题将脱氧剂是否失效的探究设置为演示实验，这样也导致学生的观察和探究比较浅显和片面。由于与学生距离较远，气泡的产生不易观察，所以利用氢气的可燃性，设计了点燃验纯的环节，尖锐的爆鸣声给学生留下了较为直观和深刻的印象。
（三）可控：耐候钢的介绍
四、铁锈之美，化学之美，人类智慧之美
1、微课展示，越锈越美丽。了解耐候钢。
2、铁生锈，可防、可除、可用、可控。任何事物都具有两面性，只有正确地认识它们，才能趋利避害，变废为宝，造福人类。
3、派发脱氧剂和暖宝宝，课堂虽然结束，思考从未停止……
设计意图：
展示铁锈之美，化学之美，人类智慧之美。引导学生继续探究。
板书设计：