鐵生銹的課外探究

1、家庭小實驗一一究鐵生銹的條件湖北省宜昌市七中305班萬琛一、提出問題一天早晨，看見一位修車老伯正在幫一輛是鐵銹的車打磨，看上去不太容易，于是我 想，怎樣才能讓鐵不生銹呢？鐵生銹需要哪些條件呢？二、我的設(shè)想根據(jù)日常生活中的經(jīng)驗，常常生銹的往往是那些潮濕的地方，而那里的水蒸氣很多，所以也許鐵的銹蝕與水有關(guān)，并且鐵銹中含有氧元素，所 以我猜想，也許會與氧氣和水有關(guān)，那么鐵銹到底是水與 鐵作用的結(jié)果或是氧氣與鐵作用的結(jié)果，還是三者共同作 用的結(jié)果呢？三、實驗裝置過程根據(jù)我的假設(shè)，我設(shè)計了如下實驗：將一只較軟的 小塑料瓶中通入氧氣，并且注入適量的蒸餾水，將一只被 打磨光滑的鐵釘?shù)囊徊糠纸谒?，一部分?/p>

2、出水面，將 杯口蓋住，待到鐵生銹時若瓶變癟則與氧氣有關(guān)，若水面 與氧氣交界處銹蝕最快則是水與氧氣共同作用的結(jié)果。2月9日2月10日2月11日鐵釘基本沒有變 化鐵釘在氧氣與蒸餾水交界處微 黃鐵釘變黃，水面鐵釘處暗褐 色2月12日2月13日2月14日鐵釘明顯變紅鐵銹增多，水呈微黃色水變黃色，鐵釘被鐵銹完全 覆蓋，塑料杯微紅變癟，水 面并未明顯下降結(jié)論：塑料杯變癟。說明：鐵銹的生成一定與氧氣有關(guān)，在水面處鐵釘銹蝕最快，所以也與水有關(guān)。綜上所述，通過這次探究實驗，自己動手探究出了鐵的銹蝕需要的條件，使我學(xué)會了 用實驗現(xiàn)象解釋生活中的問題，其實生活中到處都有化學(xué)的蹤影，只要用心去發(fā)現(xiàn)，動手去 實驗就可以

3、發(fā)現(xiàn)更多的奧秘。關(guān)于鐵生銹條件的探究及思考湖北省宜昌市三中903班許浩然問題的提出及實驗?zāi)康模鸿F生銹，大家司空見慣。但同樣是鐵制品，有的極容易生銹，有的卻很難生銹。比如 放在潮濕的地方的鐵制品很容易生銹，但放在干燥的地方的鐵制品卻不是很容易生銹；裸露 在空氣中的鐵制品很容易生銹，但涂了油漆的或鍍上了一些不易生銹的金屬后的鐵制品卻不 太容易生銹。為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？鐵生銹到底與哪些因素有關(guān)？正當我們感到疑惑的時 候，我們在網(wǎng)上看到了這樣的一則消息：外國某化學(xué)公司的一家工廠，有一貯存氯化鎂的鋼 質(zhì)容器，有一次，因容器需要維修而停止工作，廠方排空了容器中的氯化鎂，并將容器沖洗 了幾遍。而后兩個工人

4、進入鋼質(zhì)容器維修，一下去就暈倒了，當人們發(fā)現(xiàn)后，立即將人救出 并送到醫(yī)院，一人經(jīng)搶救脫險，另一人不幸死亡。是什么原因?qū)е氯藛T死亡呢？難道容器中 含有有毒氣體？人們對鋼質(zhì)容器內(nèi)的空氣進行了測定，并沒有發(fā)現(xiàn)任何有毒氣體，但卻驚奇 地發(fā)現(xiàn)容器中空氣里的氧氣含量遠遠低于正常標準。為什么容器中會缺氧呢？經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn) 問題原來出在容器本身，是因為容器生銹的緣故。我們討論認為：這說明鐵生銹需要消耗氧 氣。但是鐵生銹僅僅只和氧氣有關(guān)嗎？水、氯化鎂在這次事件中起什么作用呢？于是我們?nèi)?人根據(jù)日常生活經(jīng)驗和以上事件的背景進行猜想：鐵制品生銹可能和水、空氣及其他因素有 關(guān)。為了證明我們的猜想，我們便設(shè)計了一組對比實

5、驗對鐵生銹條件的進行探究。由于條件 有限，我們無法使用專業(yè)的化學(xué)用品，所以我們自己動手，利用了日常生活中容易找到的器 材作為替代品。實驗器材及藥品：汽水瓶4個，酒瓶塞2個，電吹風(fēng)1個、純凈水、食鹽實驗步驟：將4個汽水瓶分別編號為A、B、C、D。用電吹風(fēng)將A瓶內(nèi)吹干后迅速放入一枚鐵釘，并立即用酒瓶塞將瓶口塞住。將蠟燭 融化后封住瓶口的縫隙，使其與外部的空氣無法接觸。在B瓶內(nèi)裝入一滿瓶煮沸后的純凈水，使純凈水將鐵釘完全沒沒。再用酒瓶塞將瓶 口塞住，并用相用的方法用蠟燭將瓶口的縫隙封住。在C瓶內(nèi)裝入少量純凈水，使鐵釘一部分在水里，另一部分裸露在空氣中，但不封 口，使其與外部空氣接觸。在D瓶中加入少量

6、的純凈水并加入少量食鹽，將鐵釘一部分浸泡在鹽水中，而另一 部分裸露在空氣中，也不封口，使其與外部空氣接觸。將4個試驗瓶放在家中觀察一周（每天觀察一次）實驗現(xiàn)象:帛1無V 第3天* #天G天A鬼變化一就蜿無蜜花天空化C水齒辭升的就！7*映變胃星燃寅邑.水壁黃色.也*也里再去隹捋黃色素枚*忡生，.皿點郎分帙時與水圈梯觸的電才岫而責(zé)由舛細1 分宵些恃罹常分析與結(jié)論：A、B瓶不生銹，說明只有水或者只有氧氣，鐵都不生銹；C瓶既有水也有氧氣，但沒 有鹽，而鐵生銹，說明鐵生銹的必要條件只是水和氧氣；對比D瓶，其鐵生銹的速度比C 瓶快，說明鹽在鐵生銹的過程中起到加速生銹的作用。因此，我們得出以下結(jié)論：鐵生銹的

7、必要條件是氧氣、水同時存在。在有鹽的情況下，生銹的程度會加深、速度會加快。心得體會：根據(jù)以上結(jié)論，我們便可以解釋在生活中所遇到的問題：在潮濕的地方的鐵器比干燥 的地方的鐵器更容易生銹是因為在潮濕的地方的鐵器比干燥的地方的鐵器更容易與水接觸; 而涂了油漆的鐵制品不容易生銹則是因為油漆起到了隔絕空氣中和水的作用。而如果要減少 鐵的生銹，則可以從實驗的結(jié)論出發(fā)，任意切斷生銹條件中的一個便可。如把鐵上面涂上油 漆，便切斷了鐵和空氣的接觸。而把一些鐵制品如菜刀等用完后擦干并放在干燥的地方，則 可以切斷鐵和水的接觸，從而防止鐵制品生銹。根據(jù)實驗結(jié)論，我們便猜想海南島的鐵應(yīng)該比吐魯番的鐵更容易生銹。而經(jīng)過我

8、們的 調(diào)查，事實的確如此。同時我們發(fā)現(xiàn)，由于生銹而報廢的鐵的數(shù)量竟然占全世界鐵的產(chǎn)量的 四分之一！這是一個十分觸目驚心的數(shù)字。地球的資源正日益緊張，鐵的含量也正在直線減 少。我們設(shè)想一下，如果我們不再采取措施，減少鐵制品的使用量和報廢量的話，我們的子 孫后代很可能只能在化學(xué)書上看到鐵這種曾經(jīng)在世界上被廣泛使用的金屬了。所以我們應(yīng)當 呼吁全社會攜起手來，從我做起，保護和利用好鐵資源。同時根據(jù)鐵生銹的條件采取適當?shù)?措施，如給鐵制品涂上油漆，鍍上錫或鋅，或加入鎳和格制成不銹鋼從而防止鐵制品生銹。 相信如果我們一起努力，地球?qū)兊酶用篮谩ｈF（原告）與氧氣、水（被告）打官司已發(fā)表原告：鐵（Fe）被

9、告：氧氣（O2）、水（H2O）法官：硅（Si）陪審團：磷（P）、氫氣（H ）、銅（Cu）、金（Au）、鈉（Na）、硫（S）、氮氣 （N2）硅：請原告陳訴控詞。鐵：親愛的法官大人、陪審團：我的中文名叫鐵，字母拼寫為Fe。純凈的我有銀 白色金屬光澤，質(zhì)地較軟，有良好的延性、展性和導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，熔、沸點高。正因 為我有如此多的優(yōu)點。我被廣泛的運用于工業(yè)生產(chǎn)與生活中?？墒?，可是，嗚那氧 氣、水妒忌我，便費盡心思讓我身上長滿了鐵銹，害得我變成了廢品，被人拋棄，嗚一 我要控告他們，就是那些氧氣與水，告他們蓄意傷害我身體，嗚一一。硅：請原告維持好自己的情緒。原告說自己被害，可否有證據(jù)。鐵：有，有，就是鐵銹

10、，就是他那個禍害。硅：傳鐵銹上庭。鐵銹：親愛的法官大人、陪審團。我叫三氧化二鐵，俗稱銹，是一種紅色的固體， 是鐵在潮濕的空氣中發(fā)生的緩慢氧化而生成的。硅：如鐵銹所說，氧氣與水就是罪魁禍首。氧氣：冤枉啊法官大人，我冤枉啊硅：請被告陳述辯詞。氧氣：我叫氧氣，字母拼寫為o2，是一種常見的氧化劑。但生成鐵銹也不是我一個 的責(zé)任，他自己也有責(zé)任。鐵他自己的性不穩(wěn)定，還比較活潑呢，在一定條件下，可以 與多種非金屬單質(zhì)及某些化合物發(fā)生反應(yīng)。我也是非金屬單質(zhì)，肯定也不例外。所以， 要問罪，還是先問他自己。硅：被告所說的也并非不無道理。鐵，你還有什么解釋。鐵：法官大人，你別聽他胡說八道。我之所以被氧化，也是因為水他使我表面不干 導(dǎo)致的。所以他才是提供作案條件的人。水：你少血口噴人，你硅：肅靜，肅靜。請水穩(wěn)定一下自己的情緒。水，你有何辯詞。水：法官大人，我是水，拼寫為H）。是一種最簡單的氧化物。地層、大氣中都有 我的蹤跡。我對整個世界非常重要。但鐵自己不潔身自好，才會導(dǎo)致自己生銹。如果他 涂一層保護膜，或通過化學(xué)反應(yīng)使其表面形成致密的氧化膜，也不會淪落到這種地步。硅：關(guān)于原告與被告的供詞陪審團經(jīng)過仔細的研究與審理。判決如下：鐵被氧化導(dǎo) 致生銹，是自己自食