第九单元第三节——《探究铁生锈条件的创新实验研究》说课-2023-2024学年九年级化学鲁教版下册

鲁教版化学九年级下册第九单元第三节——《探究铁生锈条件的创新实验研究》说课 1、 使用教材 本节内容选自鲁教版义务教育化学教科书下册第九单元第三节《钢铁的锈蚀与防护》。本节课是在学生学习了常见的金属材料和金属的化学性质后，对金属的性质和用途的进一步深入的研究，对学生认识、调控化学反应条件具有重要意义1。 2、 实验器材 试管、铁钉、脱脂棉、试管架、铁架台、自制H型试管、注射器、橡胶管、导管、具支试管、过氧化氢溶液、二氧化锰、钢丝棉、氯化钠溶液（滴加少量酸）、无水氯化钙、煮沸后迅速冷却的蒸馏水、植物油。 3、 实验创新要点 （1） 自制H型试管使实验装置一体化，实验操作简便，利于教师演示实验。能节约实验药品的用量，体现了实验的绿色化理念，培养学生的环保意识。 （2） 利用钢丝棉增大反应物面积、水浴加热升高反应温度、制备纯氧增大反应物浓度等多因素提高反应速率，大大缩短反应的时间。 （3） 相较于铁钉，钢丝棉生锈使液体变黄，现象明显，对比性强，更能引起学生兴趣，激发学生创新意识，适应学生分组实验。 4、 实验原理 钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分、环境的温度、湿度、酸碱性也是影响锈蚀快慢的因素。 5、 实验教学目标 （1） 通过观察生活中的实验现象的观察与分析，培养学生从元素的角度认识物质的化学变化，初步猜想钢铁生锈的条件。 （2） 根据猜想，初步利用控制变量的思想设计简单实验进行验证。分析影响钢铁锈蚀快慢的因素，进一步改进探究实验装置，学会运用观察、实验等手段获取化学事实，调控化学反应。 （3） 能进行安全、规范的实验基本操作；能利用控制变量的思想调控化学反应。 （4） 学生综合运用化学学科知识和方法，解决真实情景问题并完成实验，树立从调控反应条件的化学视角保护环境的科学意识2。 六、实验教学内容与方法 图1 实验教学内容与方法 七、实验教学过程 本节内容以问题线、实验活动线和素养线展开实验教学，进而设计了四个教学环节。 【环节一】创设问题情境：C919飞机的金属材料如何防护？激发学生的学习兴趣，以钢铁的锈蚀与防护为例引入课题。 钢铁的防护需要了解钢铁为什么会生锈，进而提出探究性问题：铁在什么条件下会生锈？引导学生从元素的角度分析钢铁敞方在空气中锈蚀的原因（如图2）。 图2 学生提出猜想与假设：①铁在只有氧气的条件下会生锈。②铁在只有水的条件下会生锈。③铁在氧气和水的共同作用下会生锈。 【环节二】如何设计实验探究铁生锈的条件？ 学生根据控制变量的思想初步设计简单的实验探究猜想（如图3）。 图3 学生分组进行实验，在实验中发现了该实验方案的弊端：反应时间长，不能在短时间内观察到实验现象。 【环节三】影响钢铁锈蚀快慢的因素有哪些？如何加快铁锈蚀的速率？ 学生根据已有知识提出影响反应速率的因素有温度、反应物面积、反应物浓度、催化剂、酸碱性等。由此提出了调控该实验的方案，可以升高温度，如80℃水浴加热进行实验；增大反应物接触面积，采用钢丝棉替代铁钉；增大反应物浓度，利用过氧化氢制备高浓度氧气进行实验；调节液体的酸碱性，选择滴加了少量酸的饱和氯化钠溶液替代水等方式改进实验，进而调控铁生锈反应的速率（如图4）。 图4 改进实验装置 通过改进实验装置，学生在短时间内观察到明显的实验现象，得出实验结论：钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水等物质发生化学反应的结果。钢铁的成分、环境的温度、湿度、酸碱性也是影响锈蚀快慢的因素。 【环节四】如何进行钢铁的防护？ 结合具体生活问题情境，学生观察自行车的构件，分析不同构件具体可以采取的防锈措施（如图5）。 图5 学生根据自行车的不同构件提出了防锈的措施，学习兴趣强烈，且能有针对性的提出金属防护的措施，明确到金属用途不同，防护措施不同，对金属的防护手段并不单一，可同时采取多种措施多管齐下，保护效果更好。 八、实验效果评价 本节课通过创设C919飞机金属材料防护的情境展开教学，引导学生认识钢铁生锈的条件。学生在控制变量的思想下设计实验探究钢铁锈蚀的条件，根据实验的弊端，从多角度设计改进实验条件调控化学反应的速率，建构了一体化、可视化、环保化的改进实验装置认知模型，实验探究能力得到了很大的提高。学生根据掌握的钢铁锈蚀条件的知识，解决自行车金属材料防护的实际问题。 学习活动设计以真实问题为载体，根据社会热点问题展开教学，学生在实验活动中获取知识，创新实验。 一体化的实验也提高了实验效率，使实验现象更加明显。 9、 参考文献 [1]毕华林主编.义务教育教科书·化学（九年级上册）[M]. 北京：人民教育出版社, 2012: 131-138. [2]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准[S]. 北京: 北京师范大学出版社, 2011. 学科网（北京）股份有限公司 $$