鐵與鐵銹

湖北省武漢市青山區(qū)鋼城三小(430080) 晏 英

小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)雖然看似簡單，其實(shí)蘊(yùn)含著很多常見的科學(xué)原理。例如鐵生銹是生活中常見的一種化學(xué)變化，但鐵與鐵銹的區(qū)別、鐵銹在什么環(huán)境下容易產(chǎn)生以及日常生活中如何防止或減緩鐵銹的生成，帶著這些問題，筆者用以下3個實(shí)驗(yàn)來探究釋疑。

1 觀察鐵與鐵銹的不同

觀察區(qū)別鐵與鐵銹的不同，筆者通過對鐵與鐵銹的直觀觀察，總結(jié)出兩者的不同之處，具體如下：①鐵是銀白色的且?guī)в薪饘俟鉂?，而鐵銹是紅褐色的沒有光澤；②鐵表面光滑，生銹的鐵表面較粗糙且鐵銹間有空隙。

2 敲擊實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)、磁鐵吸引力實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)器材

鐵片、銹鐵片、鐵錘、木板、磁鐵、電流檢測器。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

通過敲擊實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)、磁鐵吸引力實(shí)驗(yàn)得出如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

(1)鐵有良好的延展性，鐵銹極易斷裂。

(2)鐵能導(dǎo)電，鐵銹不能導(dǎo)電。

(3)鐵片能被磁鐵吸引，鐵銹不能被磁鐵吸引。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

鐵銹是一種不同于鐵的新物質(zhì)，在物理性質(zhì)上與鐵有明顯不同。

3 鐵生銹條件的探究

3.1 實(shí)驗(yàn)器材

4根質(zhì)量相同的鐵釘、4支試管、自來水、酒精燈、橡膠塞、生石灰。

3.2 實(shí)驗(yàn)過程

(1)將4支試管分別編號為A、B、C、D，將4根質(zhì)量相同的鐵釘分別放入4支試管中。

(2)在試管A中加入適量自來水，讓鐵釘?shù)囊话虢胨?，另一半暴露在空氣中?/p>

(3)在試管B中加入自來水，使鐵釘全部浸入水中。

(4)在試管C中加入自來水，使鐵釘全部浸入水中。用酒精燈加熱試管至水沸騰后，立即用橡膠塞塞緊管口。

(5)在試管D中加入少量生石灰，并用橡膠塞塞緊管口。

3.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

(1)試管A中鐵釘生銹且速度最快。

(2)試管B中鐵釘生銹但速度較慢。

(3)試管C和D中的鐵釘沒有生銹。

3.4 實(shí)驗(yàn)分析

試管A中鐵釘同時跟空氣、水接觸，產(chǎn)生鐵銹，所需時間較短。試管B中鐵與水及溶解在水中的氧氣作用，產(chǎn)生鐵銹。由于溶在水中氧氣較少，所以鐵釘生銹較慢。試管C中的水加熱煮沸后除去了溶解在水中的氧氣，鐵釘僅與水接觸，沒有生銹。試管D中雖然有氧氣，但生石灰除去了空氣中的水分，所以鐵釘沒有生銹。

3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

鐵生銹的原理：鐵與水、空氣(或氧氣)同時接觸，兩者缺一不可。

4 鐵生銹的危害及防治

通過日常觀察我們會發(fā)現(xiàn)：菜刀、鐵鍋、鐵絲網(wǎng)、籃球架、自行車鎖等鐵制品，生銹后其使用價值就會降低；各種鐵橋、建筑物的金屬骨架如長期生銹，其支撐力將減弱，還可能發(fā)生斷裂，引發(fā)安全事故。此外，我們熟知的破傷風(fēng)就是因?yàn)楸簧P的鐵器刺傷，造成傷口感染，嚴(yán)重情況下還可能危及生命。

那么，在日常生活中如何防止或減緩鐵生銹呢?鐵生銹的基本原理是鐵與水、空氣同時接觸，故可以通過保持鐵器干燥、在鐵制品表面涂防銹劑或油漆、制成不銹鋼制品等方式防止或減緩鐵生銹。