铁的生锈

铁的生锈

铁生锈，大家司空见惯。但铁生锈后会失去光泽及坚硬度等优良特性。同样是铁制品，有的极容易生锈，有的却很难生锈。比如放在潮湿的地方的铁制品很容易生锈，但放在干燥的地方的铁制品却不是很容易生锈；裸露在空气中的铁制品很容易生锈，但涂了油漆的或镀上了一些不易生锈的金属后的铁制品却不太容易生锈。除去空气和水的原因之外，还有其他可促使铁生锈的因素吗？如果认识了铁生锈的主要因素，我们就可以找出防止铁制品生锈的更有效方法。

我们在日常生活中的一些容易生锈的器具有剪刀、铁锅、裁纸刀等。

思考问题：

1. 铁在空气中、纯净水中和在盐水中的生锈速度是否不同？（探案活动一）

2. 铁在不同溶液中生锈的速度是否不同？（探究活动二）

3. 铁生锈了，可以用酸溶液将铁锈溶解除去，铁锈在不同浓度的酸溶液中溶解的速度是否相同？（探究活动三）

延展问题：

1. 不同温度的盐水对铁生锈的影响是否相同？

2. 温度是否会影响铁生锈的速度？

3. 铁锈是否影响植物的生长？

4. 温度是否会影响铁锈在酸中的溶解速度？

探究活动（一）：铁在空气中、纯净水中和在盐水中的生锈速度是否不同？

学生指引：

Ⅰ 设计及进行实验比较铁在空气中、纯净水中和盐水中生锈的速度

1. 设计一个实验，比较铁在空气中、纯净水中和盐水中生锈的速度。

2. 你会用什么铁制品进行实验？

3. 铁制品要先经过处理，才可进行测试。为什么？

4. 你会使用多少枚铁器进行实验？

5. 你会间隔多久观察一次？

Ⅱ 记录结果

记录实验结果，并以表格或统计图的方式显示。

Ⅲ 做出结论

根据实验结果，你可以做出什么结论？

教师指引

甲：科学概念及探究技能的发展

乙：活动提示

1. 活动进行前，学生应已认识生锈的原因，及如何防止生锈。

2. 可利用铁钉作为测试用的铁器。

3. 先用洗洁精清洗铁钉，以除去可能在铁钉表面的油。

4. 用砂纸打磨铁钉，因为铁钉的表面大多镀上了一层锌作为保护。

5. 含有矿物质的水，如盐水或海水都可以加速铁生锈。

6. 测试时，要用一枚以上铁钉以加强实验的可靠性。

7. 可以用纯净水做比较，因为纯净水不含有杂质。

8. 在纯净水中的铁钉，通常两到三天后便可观察到生锈。

9. 在盐水中的铁钉，生锈速度会加快，加快的速度和盐水的浓度有关。

丙：实验器材

汽水瓶4个，酒瓶塞2个，电吹风1个、纯净水、食盐、铁钉若干、砂纸、洗洁精、蜡烛、火柴。

戊：实验过程

1．将4个汽水瓶分别编号为A、B、C、D。

2. 将实验用的铁钉用砂纸打磨光亮并用洗洁精清洗干净后擦干。

3. 用电吹风将A瓶内吹干后迅速放入二枚铁钉，并立即用酒瓶塞将瓶口塞住。将蜡烛融化后封住瓶口的缝隙，使其与外部的空气无法接触。

4. 在B瓶内装入一满瓶煮沸后的纯净水，使纯净水将铁钉完全浸没。再用酒瓶塞将瓶口塞住，并用相用的方法用蜡烛将瓶口的缝隙封住。

5. 在C瓶内装入少量纯净水，使铁钉一部分在水里，另一部分裸露在空气中，但不封口，使其与外部空气接触。

6．在D瓶中加入少量的纯净水并加入少量食盐，将铁钉一部分浸泡在盐水中，而另一部分裸露在空气中，也不封口，使其与外部空气接触。

7. 将4个试验瓶放在家中观察一周（每天观察一次）

己：实验现象：

庚：分析与结论：

A、B瓶不生锈，说明只有水或者只有氧气，铁都不生锈；C瓶既有水也有氧气，但没有盐，而铁生锈，说明铁生锈的必要条件只是水和氧气；对比D瓶，其铁生锈的速度比C瓶快，说明盐在铁生锈的过程中起到加速生锈的作用。因此，我们得出以下结论：

1. 铁生锈的必要条件是氧气、水同时存在。

2．在有盐的情况下，生锈的程度会加深、速度会加快。

探究活动（二）：铁在不同溶液中生锈的速度是否相同？

学生指引：

Ⅰ 设计实验比较铁在不同溶液中的生锈速度

1. 设计一个实验，比较铁在不同溶液中生锈的速度。

2. 你会选择哪些溶液进行实验，为什么？

3. 你会使用什么铁制品？

4. 铁制品要先经处理，才可以进行实验。为什么？

5. 你会使用多少枚铁制品进行实验？

6. 你会间隔多久观察一次？

Ⅱ 记录结果

以表格或统计图的方式，记录实验结果。

Ⅲ 做出结论

根据实验结果，你可以做出什么结论？

教师指引：

甲：科学概念及探究技能的发展

乙：活动提示

1． 请参考活动（一）的教师指引。

2． 在日常生活中，铁制品会接触到不同的溶液，如煮食用的铁器皿会接触到洗洁精、酸性液体、盐、糖、食油、酒、果汁、醋等。因此，可以鼓劲学生利用这些日常使用的液体或溶液进行测试。

3． 醋和不少饮品都呈酸性，酸可以加速铁生锈，因此可引导学生提出在受空气污染的地方，降下的酸雨也可加速铁生锈（酸雨是由空气中的污染物如二氧化硫溶解在雨水中形成的）。

4． 糖溶解于水，但不会离解为离子，因此不会加速铁生锈。

5． 从实验的结果，只能指出什么溶液会加速或影响铁生锈，但不能指出铁在哪一种溶液中生锈的速度快，因为各种溶液的浓度不相同。

6． 如果希望公平地比较铁在各种不同溶液中生锈的速度，那么各种溶解于水的物质的量就要相同。

丙：实验器材

铁钉若干、砂纸、蒸馏水、盐水、糖水、洗洁精、清水、油、醋、酱油、酒、果汁、培养皿、量筒。

戊：实验过程

1. 将实验用的铁钉用砂纸打磨光亮并用洗洁精清洗干净后擦干。

2. 取若干个培养皿，用量筒量取相同体积的蒸馏水、盐水、糖水、洗洁精、清水、油、醋、酱油、酒、果汁，分别加入培养皿中。

3. 在上述培养皿中各加入二枚已处理过的铁钉。

4. 观察一周，每天记录实验现象。

己：实验现象：

庚：分析与结论：

探究活动（三）铁锈在不同浓度的酸溶液中溶解的速度是否相同？

学生指引：

Ⅰ 设计及进行实验用酸将铁锈除去，比较铁锈在不同浓度的酸溶解中溶解的速度是否相同。

1. 设计一个实验比较铁锈在不同浓度的酸溶液中溶解的速度是否相同。

2. 你会选择哪种溶液进行实验，为什么？

3. 你会使用什么生锈的铁制品？

4. 你会使用多少枚生锈的铁制品进行实验？

5. 你会间隔多久观察一次？

Ⅱ 记录结果

记录实验结果，并以表格或统计图的方式显示。

Ⅲ 做出结论

根据实验结果，你可以做出什么结论？

教师指引：

甲：科学概念及探究技能的发展

乙：活动提示

1. 铁锈是金属氧化物，它能与酸发生反应，逐渐溶解。

2. 酸既可以加快铁生锈的速度，又可以溶解除去铁锈。

3. 为了公平地比较铁锈在酸溶液中的溶解速度，实验中使用的生锈铁钉是用没生锈的铁钉在同一条件下做生锈处理的。

4. 测试时，要用一枚以上生锈的铁钉以加强实验的可靠性。

5. 为了公平地比较铁锈在酸溶液中的溶解速度，实验中使用的不同浓度的酸溶液的体积都是相同的。

丙：实验器材

铁钉若干、盐水、砂纸、蒸馏水、洗洁精、100mL烧杯、胶头滴管、盐酸、装入 Addestation 软件的计算机、Addestation aMixer数据采集器、Addestation pH值传感器、玻璃棒、洗瓶、量筒、培养皿。

戊：实验过程

1. 将铁钉用砂纸打磨光亮放在盐水中浸泡一段时间，使其生锈。

2. 将pH值传感器插入装蒸馏水的烧杯中。

3. 点击“示波器” 菜单，接着选 “观览频道1”。设置时长为10秒，点击 示波器 开/关 按钮图标 以开始收录数据。

4. 用胶头滴管吸取盐酸溶液滴加到烧杯中，分别调试出浓度分别为1、2、3、4、5、6的盐酸溶液。

5. 用量筒取相同体积的上述不同浓度的盐酸溶液分别放入培养皿中。

6. 将做过生锈处理的铁钉加入盛有盐酸溶液的培养皿中，每个培养皿中加入两枚。

7. 观察一周，每天记录实验现象。

己：实验现象：

庚：分析与结论：

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本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/6bbef79550e2524de5187eea.html