内容正文:
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生锈与防锈
冀人版科学 五年级上册 · 第三单元 物质的变化
1.7.2013
同学们好,今天我们来学习第三单元物质的变化中的第12课——生锈与防锈。
在生活中,我们经常能看到铁制品生锈的现象,比如生锈的铁桶、铁栏杆。
这节课我们就一起来研究:铁为什么会生锈?怎样才能防止铁生锈?
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情境与问题
生锈是生活中常见的现象。想一想,你都在哪里见过生锈的物品?
生锈的铁桶
生锈的铁栏杆
1.7.2013
同学们请看,这是生活中常见的生锈现象——一个生锈的铁桶和一段生锈的铁栏杆。
大家回忆一下,你还在哪些地方见过生锈的物品?比如家里的铁锅、自行车的链条、院子里的铁门等等。
这些铁制品生锈以后,和原来相比发生了什么变化呢?
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探究与发现一:比较铁和铁锈
观察铁制品和铁锈,比较铁和铁锈的区别
1. 观察它们各是什么颜色
2. 用铁钉划一划,比较硬度
3. 测试它们能否导电
4. 测试它们能否被磁铁吸引
1.7.2013
下面我们通过四个小实验来比较铁和铁锈的区别。
第一,用眼观察铁和铁锈各是什么颜色;第二,用铁钉分别在铁和铁锈上划一划,看看有什么不同。
第三,把它们分别接入简单电路,测试能不能导电;第四,用磁铁靠近它们,测试能不能被磁铁吸引。
请同学们在实验过程中认真观察,及时记录发现。
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铁和铁锈的区别
将观察和测试到的结果记录在下表中
物质 颜色 硬度 导电性 能否被磁铁吸引
铁 银白色 坚硬 能导电 能被磁铁吸引
铁锈 红褐色 松软 不导电 不能被磁铁吸引
想一想:铁和铁锈有这么多不同,它们还是同一种物质吗?
1.7.2013
我们来汇总实验结果。铁是银白色的,质地坚硬,能够导电,也能被磁铁吸引。
铁锈是红褐色的,质地松软,不能导电,也不能被磁铁吸引。
大家看,铁和铁锈在颜色、硬度、导电性、磁性这四个方面都不一样。
这说明铁生锈以后变成了一种新的物质,铁和铁锈不是同一种物质。
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探究小结
铁
银白色 · 坚硬
能导电 · 能被磁铁吸引
不同
铁锈
红褐色 · 松软
不导电 · 不能被磁铁吸引
铁生锈产生了新的物质,铁和铁锈不是同一种物质
1.7.2013
我们来小结一下第一个探究活动。
铁是银白色、坚硬的,能导电,能被磁铁吸引;铁锈是红褐色、松软的,不导电,也不能被磁铁吸引。
它们在四个方面都不相同,说明铁生锈以后产生了新的物质。
所以铁和铁锈不是同一种物质,生锈是一种产生新物质的变化。
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探究与发现二:研究铁生锈的条件
生活中,我们会发现掉漆的铁栏杆、潮湿的铁质水管等很容易生锈,这是为什么呢?
我的假设:
我认为铁生锈可能和 水、空气 有关。
实验器材:
无锈铁钉 3 枚
干燥试管 3 支
食用油
凉开水
干燥剂
让我们通过对比实验来验证假设是否正确,给3支试管编上号,将3枚铁钉分别放入3支试管中。
1.7.2013
接下来我们研究第二个问题:铁在什么条件下会生锈?
大家想想,掉漆的铁栏杆、潮湿的水管容易生锈,我们可以猜测铁生锈可能和水、空气有关。
这个实验需要用到无锈铁钉3枚、干燥试管3支、食用油、凉开水、干燥剂等器材。
下面我们设计一组对比实验,看看水和空气对铁生锈到底有什么影响。
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实验方法:三支试管的不同条件
实验装置(连续观察约一周)
1
放入一小包干燥剂,用橡皮塞密封
条件:无水、有空气
2
用凉开水将铁钉浸没,加入少量植物油
条件:有水、无空气
3
加入少量的水,敞口放置
条件:有水、有空气
注意观察:哪支试管中的铁钉先生锈?
1.7.2013
同学们看,三支试管分别设置了不同的条件。
1号试管放干燥剂并密封,里面没有水但有空气;2号试管用凉开水浸没铁钉并加植物油,有水但空气被隔绝了。
3号试管加少量水并敞口放置,既接触水又接触空气。
把三支试管放在一起,连续观察大约一周,看看哪支试管里的铁钉会生锈。
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实验观察记录
将观察到的现象记录在下表中
编号 实验条件 开始生锈时间 一周后的变化
1 无水、有空气 没有生锈 铁钉表面无明显变化
2 有水、无空气 没有生锈 铁钉表面无明显变化
3 有水、有空气 几天后开始生锈 铁钉表面出现红褐色铁锈
一周后,3枚铁钉的变化有什么不同?根据实验条件与现象的关系,可以得出什么结论?
1.7.2013
我们来汇报一周后的观察结果。
1号试管只有空气没有水,铁钉没有生锈;2号试管有水但隔绝了空气,铁钉也没有生锈。
只有3号试管既接触水又接触空气,铁钉几天后就开始生锈,一周后表面出现了明显的红褐色铁锈。
对比这三种情况,大家想想铁生锈需要什么条件?
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实验结论
我的结论:铁生锈和
水、空气 有关
无水 + 有空气
不生锈
有水 + 无空气
不生锈
有水 + 有空气
会生锈
铁同时接触水和空气才会生锈,缺少其中任何一个条件都不容易生锈
1.7.2013
根据实验结果,我们可以得出结论:铁生锈和水、空气有关。
只有空气没有水,铁不生锈;只有水没有空气,铁也不生锈;只有同时接触水和空气,铁才会生锈。
这说明水和空气两个条件缺一不可。
这也解释了为什么潮湿的地方铁制品特别容易生锈。
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铁生锈的危害
生活中用到的铁制品有很多,铁制品生锈后会带来不少问题:
1
使用寿命缩短
铁锈松软容易脱落,铁件越锈越薄
2
存在潜在危险
生锈的铁栏杆、铁架可能不牢固
1.7.2013
我们知道了铁生锈会产生新的物质,那生锈有什么危害呢?
铁锈质地松软,容易一层层脱落,铁制品会越锈越薄,使用寿命大大缩短。
更重要的是,生锈的铁栏杆、铁架子可能变得不牢固,存在安全隐患。
所以我们要想办法防止铁生锈。
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探究与发现三:怎样防止铁生锈
想一想:这些方法为什么可以防止铁生锈?
1.7.2013
人们在生产和生活中总结出了很多防止铁生锈的方法。
大家看图,常用的方法有涂油、喷漆、搪瓷、擦干水分、电镀五种。
涂油就是在铁件表面涂一层油,比如自行车链条;喷漆和搪瓷是在铁件表面加一层保护层。
擦干水分是让铁件保持干燥,电镀是在铁件表面镀上一层不易生锈的金属。
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防锈的原理
回顾生锈条件,再看防锈方法,道理其实很简单:
加保护层
涂油、喷漆、搪瓷、电镀——在铁的表面盖一层东西
把铁和外面的水、空气隔开,铁接触不到水和空气,就不会生锈。
保持干燥
擦干水分——用完铁制品后及时擦干净
表面没有水,铁缺少生锈的条件,就不容易生锈。
防锈的核心:不让铁同时接触水和空气
1.7.2013
这些防锈方法为什么管用呢?我们可以分成两类来看。
涂油、喷漆、搪瓷、电镀,都是在铁的表面加一层保护层,把水和空气挡住,铁接触不到它们就不会生锈。
擦干水分是另一种思路,把水去掉,铁缺少生锈需要的条件,自然也不容易生锈。
总之一句话,防锈就是想办法不让铁同时接触水和空气。
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应用与拓展:设计防锈方案
选择一种身边常见的铁制品,运用所学知识为它设计防锈方案
菜刀(示例)
用完后洗净擦干;
长时间不使用,可以涂上一层食用油。
铁栅栏
我的防锈方案:
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铁桶
我的防锈方案:
________________
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与同学说一说,你设计的防锈方案运用了哪些知识
1.7.2013
学了防锈的知识,我们来当一回小小设计师。
教材给了菜刀的防锈方案做例子:用完洗净擦干,长期不用涂一层食用油。
请同学们也来为铁栅栏和铁桶设计防锈方案,想一想用哪种方法最合适。
比如铁栅栏可以刷油漆,铁桶用完要擦干、保持干燥,说的时候要讲清楚用了什么防锈道理。
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其他金属也会生锈吗?
生锈不是铁的"专利"
铜放久了表面也会生锈,长出绿色的铜锈(铜绿)。
图中就是一堆生锈的铜钱。
铝等金属在空气中表面也会发生变化,生成一层氧化膜。
金属生锈大多与接触空气、水等有关。
课后查阅资料:还有哪些金属会生锈?怎样防止?
1.7.2013
是不是只有铁才会生锈呢?不是的。
铜放久了也会生锈,表面长出绿色的铜锈,也叫铜绿,大家看这堆铜钱就生锈了。
铝制品在空气中表面也会生成一层氧化膜,只是不容易看出来。
课后请大家查阅资料,看看还有哪些金属会生锈,生锈的原因和防锈方法是什么,用文字或图片记录下来。
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课堂小结
1
铁和铁锈不是同一种物质
颜色、硬度、导电性、磁性都不同
2
铁生锈的条件
同时接触水和空气,缺一不可
3
五种防锈方法
涂油、喷漆、搪瓷、擦干水分、电镀
4
防锈原理
隔绝水或空气,不让铁同时接触两者
科学就在身边,留心观察生活,动手做实验,
你会发现更多物质变化的秘密!
1.7.2013
我们一起来回顾这节课学到的知识。
第一,铁和铁锈不是同一种物质,它们在颜色、硬度、导电性、磁性方面都不同。
第二,铁生锈需要同时接触水和空气;第三,常用的防锈方法有涂油、喷漆、搪瓷、擦干水分、电镀五种。
防锈的原理就是隔绝水或空气。希望同学们课后继续观察生活中的生锈现象,做个爱科学、会思考的孩子。下课!
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