第八单元跨学科实践活动：锈染方巾-铁生锈的条件探究教学指导--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学教案聚焦铁生锈条件及金属锈蚀与防护，通过展示生锈铁片导入，讲解铁与氧气、水接触生锈原理，结合白醋酸性、食盐电解质加速锈蚀，承接实验三用自制指示剂检测白醋酸性，构建知识支架。 特色在于以“锈染方巾”项目式实践整合化学观念与科学探究，学生通过撒铁粉、滴白醋等操作观察铁离子与单宁酸络合显色，培养科学思维与实践能力，激发学习兴趣，为教师提供生动的跨学科教学案例，落实核心素养。

实验四：锈染方巾 课时安排：3课时 核心知识：铁生锈的条件、金属锈蚀与防护 对应教材：第八单元 金属和金属材料 一、实验原理 铁在潮湿的空气中容易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁。铁生锈是一个缓慢的化学变化，需要铁与氧气和水同时接触。本实验用还原铁粉、白醋和食盐来加速铁的锈蚀过程。 白醋是醋酸溶液，提供酸性环境。在酸性条件下，铁的氧化速度大大加快。食盐是电解质，溶于水后形成离子溶液，能够导电，加速了铁失去电子的过程，从而加速铁生锈。这两个因素共同作用，使得原本需要几天甚至几周的铁生锈过程在几十分钟内就能完成。 生成的铁离子与浓茶汁中的单宁酸发生络合反应。单宁酸是茶叶中含有的一类多酚类化合物，分子结构中有多个羟基，能与铁离子形成稳定的络合物——单宁酸铁。单宁酸铁是深色的，颜色从深棕色到黑褐色，比单纯的铁锈颜色更深、更牢固地附着在织物纤维上。 用浓茶汁浸泡方巾是为了让茶汁中的单宁酸充分渗透到棉纤维中。当铁离子生成后，单宁酸立刻与铁离子络合，将铁锈色固定在布面上。茶水越浓，单宁酸含量越高，颜色越深。如果不用浓茶汁，铁锈本身的棕红色也能留在布上，但颜色较浅偏棕红，水洗后也容易褪色。 本实验涉及两个化学变化：铁生锈生成氧化铁，氧化铁中的铁离子与单宁酸络合生成单宁酸铁。两个变化都生成了新物质。 本实验还承接实验三，用自制的指示剂测试白醋的酸性，巩固酸碱指示剂的使用方法。 二、安全注意事项 1. 铁粉不要揉入眼睛。铁粉是细小的固体颗粒，进入眼睛会刺激眼球，引起疼痛和损伤。操作时不要用手揉眼，如铁粉不慎入眼，立即用大量清水冲洗并报告老师。实验后必须彻底洗手。 2. 白醋有刺激性气味，操作时保持通风。醋酸挥发的气体对呼吸道有刺激，但浓度很低不会造成危害，通风即可。 3. 浸泡过茶汁和醋的方巾带回家晾干。潮湿的方巾长时间闷在密封袋里会发霉，回家后取出悬挂晾干。 三、课前准备 1. 铁锈画套装20套（含还原铁粉、镂空图案模板、方巾）。如果没有套装，需准备还原铁粉、镂空模板、方巾。 2. 浓茶汁：课前用红茶煮好冷却。茶叶量要多，水要少，煮出的茶汁颜色深效果才好。 3. 白醋2瓶、食盐1袋。 4. 浅托盘、一次性手套、密封袋、旧报纸。 5. 学生自带实验三制作的指示剂，用于检测白醋酸性。 四、第1课时：原理讲解与浸泡处理 教学目标：理解铁生锈的条件，了解加速锈蚀的方法。 教学流程： 1. 引入（5分钟）：展示生锈铁片，提问铁为什么生锈，生锈需要什么条件。 2. 原理讲解（10分钟）：讲解铁生锈的条件（铁、氧气、水同时接触）。白醋提供酸性环境加速铁氧化，食盐作为电解质加速反应。浓茶汁中的单宁酸与铁离子络合生成深色的单宁酸铁。两个变化都是化学变化。 3. 安全强调（2分钟）。 4. 浸泡处理（8分钟）：方巾放入浓茶汁浸泡5分钟，拧至半干。 5. 用自制指示剂检测白醋（10分钟）：承接实验三，用自制指示剂测试白醋酸碱性，观察指示剂变红。 五、第2课时：锈染制作 教学目标：完成锈染方巾制作，观察铁锈生成过程。 教学流程： 1. 操作讲解（5分钟）：强调铁粉不要乱撒，用镂空模板控制图案形状。食盐少量撒在铁粉周围即可。 2. 学生操作（30分钟）：桌面铺旧报纸，湿润方巾平铺在托盘中。放镂空模板，铁粉撒在镂空部分。撒少量食盐，用滴管滴白醋浸湿铁粉。观察铁粉周围出现铁锈色并扩散。静置反应20到30分钟。戴手套拿方巾冲洗，冲掉残留铁粉和盐。装入密封袋带回晾干。 常见问题应对： · 白醋不要滴太多，浸湿铁粉即可，太多会泡烂方巾。 · 不要频繁掀开模板看，会弄花图案。 六、第3课时：成品完善与实验报告 1. 成品检查（5分钟）。 2. 填写实验报告（15分钟）：引导铁生锈的条件，白醋和食盐的作用，铁锈和铁是否同一物质。 3. 展示互评（10分钟）。 七、课后废液处理 铁粉残渣收集后作为固体废弃物处理。白醋和茶汁废液无毒，可直接倒入下水道。含铁离子的冲洗水可直接排放。 学科网（北京）股份有限公司 $