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金属制品的防护山东诸城实验中学 王云辉1模块课程整体设计1.1模块总体定位和目标“化学与生活”模块是在必修课程基础之上为高中生提供的一个侧重体现化学在生活中广泛应用的选修模块。该模块对提高学生的公民科学素养有重要价值，是高中化学新课程的重要组成部分，目前在山东省主要作为文科倾向的学生选修，但无论文科倾向还是理科倾向的学生学习此模块都应该引起学科教师的高度重视。“化学与生活”模块旨在使学生了解更多与化学有关的生活知识，学习与学生生活相关的化学知识，提高学生分析生活问题和解决生活问题的能力，帮助学生更科学地理解和认识生活，树立科学的生活观念和态度，养成科学健康的生活方式，体会化学科学对提高生活质量的重要价值，提高学习化学的兴趣，促进科学素养的全面提高。通过“化学与生活”模块的学习，学生主要在以下方面得到发展：（1）认识化学在促进人类健康、提供生活材料和保护环境等方面的重要作用。（2）能应用所学化学知识对生活中的有关问题作出判断和解释。（3）认识化学科学的发展对提高人类生活质量的积极作用，形成可持续发展的思想。“化学与生活”模块作为选修模块之一，同样承担着部分学生（特别是文科倾向的学生）继续获得必修学分的功能，所以该模块也要使学生继续学习一些必修模块中没有的化学知识。但其余其他选修模块相比，“化学与生活”模块更多地承担者化学课程的STS教育功能，所以该模块的化学知识，所以该模块的化学知识内容，从组织线索到教学深广度都要与其他学术性模块有所区别。首先，从内容选择上看，由于“化学与生活”模块主要供文科倾向的学生选修，文科学生一般不再学习“化学反应原理”、“有机化学”和“物质结构与性质”等模块，所以有一部分化学知识内容是“化学与生活”模块和其他选修模块的共同选择，这部分知识内容加上必修模块中的化学知识内容共同构成学生达到高中毕业水平所需要的基本化学知识内容。另外，这个模块中的化学知识更倾向与选择那些紧密联系生活中的常见物质、化学现象和化学问题。其次，从内容的编排来看，其他选修模块是将化学核心知识按照相应模块的学术体系进行编排，而“化学与生活”模块则通过“化学与健康”、“生活中的材料”、“化学与环境保护”等生活主题课题来构建。再次，从共有的化学知识的要求来看，“化学与生活”模块中要求的深广度要比其他选修模块的要求低，多数属于介绍性质，在教学中对其加深和拓展时要慎重。“化学与生活”模块内容涉及的化学知识、原理、概念大多在化学1化学2中学习过，可以说“化学与生活”是对化学1化学2所学知识的具体运用。当然，通过“化学与生活”的学习也要进一步掌握新的、必要的化学知识。最后，从学生学习方式和教学方式看，“化学与生活”模块的学习过程，不仅仅要重视学生对“生活经验”的回忆与体验，重视联系生产、生活实际，尤其是学生已有的生活经验以及能够感受到的生活实际，也要重视学生的积极参与，补充发挥查阅资料、调查访问、参观讨论、实验探究等各种活动的教学功能。此外，与义务教育化学课程、必修模块以及与其他选修模块中的联系生活实际内容相比，“化学与生活”模块更急突出与化学相关的生活主题和课题，反映应用化学研究领域的一定的代表性，所以该模块要使学生学习比较广泛而系统的与化学相关的生活知识。1.2单元及课时规划及教学目标金属制品的防护本节内容标准“描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。”具体有求“以吸氧腐蚀为例，了解电化学腐蚀的原理。能列举几种防止金属腐蚀的重要措施（如镀塑、电镀、烤蓝、电化学保护法等），认识防止金属腐蚀的重要意义。知道金属腐蚀的本质是金属失去电子被氧化，了解金属防腐蚀措施的实质是阻止金属失去电子。”“认识生活中常见金属的性质及其应用（如铝、铜、铁等金属的性质和应用）。知道常见合金的组成及应用（如生铁、不锈钢、硬铝、黄铜、青铜）。知道金属与合金在性能和结构上的主要差异，了解合金的性能受哪些因素影响。”根据标准和具体要求，对本节课主要分成两课时，第1课时重点研究金属的腐蚀过程及防止金属腐蚀的方法，第2课时重点研究合金的相关知识。在教学中争取达到“知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。了解钢铁电化学腐蚀的原理。知道金属腐蚀的常用方法。学会控制单一条件的变化来进行实验对比以及对实验设计进行评价。通过实验探究替考对实验的观察、分析能力。通过实验的科学方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。认识金属在国民生产生活中的重要作用，树立资源保护意识。”的目标。本节内容的重点是定位在通过师生共同探究铁钉腐蚀的原理，进行实验的设计、观察、解释、评价。通过不同条件的设计，探究铁钉腐蚀需要哪些条件，以及什么条件下（干燥空气、无空气的水中、有空气的纯水中、有空气的盐溶液）腐蚀比较快。经过思考得出金属腐蚀的原理，并从原理出发找出防止金属腐蚀的方法。1.3单元教学评价本模块是以发展学生现在和将来生活中所需要的与化学相关的科学素养为宗旨的，评价也应围绕此进行。评价内容主要包括学生在以下四个方面的发展情况:与生活相关的化学知识，与化学相关的生活知识，分析和解决与化学相关的生活问题的方法和能力，正确的生活态度和科学合理的生活方式。评价可以采用纸笔练习和测验、档案袋评价和活动表现评价等多种方式。2.核心内容的学科解析和教材分析2.1核心内容的学科解析金属的腐蚀是金属在环境的作用下所引起的破坏或变质。金属的腐蚀还有其他的表述。所谓环境是指和金属接触的物质。例如自然存在的大气、海水、淡水、土壤等，以及生产生活用的原材料和产品。由于这些物质和金属发生化学作用或电化学作用引起金属的腐蚀，在许多功能情况下还同时存在机械力、射线、电流、生物等的作用。金属发生腐蚀的部分，由单质变成化合物，至使生锈、开裂、穿孔、变脆等。因此，在绝大多数的情况下，金属腐蚀的过程是冶金的逆过程。 金属腐蚀有多种分类方法（1）按腐蚀的过程分主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属和环境介质直接发生化学作用而产生的损坏，在腐蚀过程中没有电流产生。例如金属在高温的空气中或氯气中的腐蚀，非电解质对金属的腐蚀等。引起金属化学腐蚀的介质不能导电。电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用而引起的损坏，在腐蚀过程中有电流产生。引起电化学腐蚀的介质都能导电。例如，金属在酸、碱、盐、土壤、海水等介质中的腐蚀。电化学腐蚀与化学腐蚀的主要区别在于它可以分解为两个相互独立而又同时进行的阴极过程和阳极过程，而化学腐蚀没有这个特点。电化学腐蚀比化学腐蚀更为常见和普遍。（2）按金属腐蚀破坏的形态和腐蚀区的分布，分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀，是指腐蚀分布于整个金属的表面。全面腐蚀有各处的腐蚀程度相同的均匀腐蚀；也有不同腐蚀区腐蚀程度不同的非均匀腐蚀。在用酸洗液清洗钢铁、铝设备时发生的腐蚀一般属于均匀腐蚀。而腐蚀主要集中在金属表面的某些区域称为局部腐蚀。尽管此种腐蚀的腐蚀量不大，但是由于其局部腐蚀速度很大，可造成设备的严重破坏，甚至爆炸，因此，其危害更大。金属在不同的环境条件下可以发生不同的局部腐蚀。例如孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀等。还有按腐蚀的环境条件把腐蚀分为高温腐蚀和常温腐蚀；干腐蚀和湿腐蚀等。针对金属腐蚀的原因采取适当的方法防止金属腐蚀，常用的方法有：（1）改变金属的内部组织结构。例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。（2）保护层法。在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。如：在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。 用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。（3）电化学保护法。利用原电池原理进行金属的保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以叫阴极保护法。牺牲阳极保护法。此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳加装锌块。外加电流的保护法。将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。 电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。（4）对腐蚀介质进行处理。消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。通过以上分析可知，化学腐蚀原理与防护与化学学科的分支领域以及其他学科有着密切的联系，如能量转化、反应方向和限度、分析化学、物理化学以及物理科学、材料科学等。无论是在日常生活领域，还是生产技术领域都极其依赖金属防护知识的进步和发展。由于造成的危害引起各国政府的日益重视，防止金属腐蚀成为各国科学技术人员研究的重要课题，对国民经济的增长和能源的保护利用有重要价值，所以，研究金属腐蚀的防护对于学生化学学科的学习也是有很大的帮助的。 金属防护物理科学能源科技可持续发展能量转化工程技术电化学物理化学材料科学 图1. 金属防护的学科定位不同的阶段和不同的模块对本部分知识的处理、要求是不同的。本节知识既将有关金属的零散的知识进行了整合，又是原电池知识的扩展、延续和应用。依托初中接触过的“活动与探究”-探究铁钉锈蚀的条件和高中必修2“电化学知识”-原电池基本原理的知识，让学生了解金属腐蚀的原理和危害。通过学习明确金属腐蚀的本质及电化学腐蚀的原理，认识化学是材料科学发展的基础，以及化学科学的发展对提高人类生活质量所起的积极作用，激发学习化学的兴趣。在知识储备上高二学生在初中化学进行过活动与探究铁钉锈蚀的条件实验；掌握原电池的基本原理知识及金属的还原性与活泼性关系；在能力水平上具备一定的实验设计能力、实验操作能力、比较归纳能力。而且，本节内容紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。存在的问题是学生对知识的学习只注重表面现象，缺少生活经验，缺乏一定的综合思维能力。培养人最重要的是素质的培养，即培养其学习的方法，思考的方法，从而形成能力。本节教材内容与生活实际结合得非常紧密，为培养学生的综合素质提供了良好的契机，教师正是利用教材的这一特点进行化学与生活模块的教学。进一步提升学生在生产、生活中应用知识、创造知识的能力，不仅为大学进一步学习相关知识进行铺垫，更是要求学生学会科学的生活、生活的科学。金属的防护的相关内容与原电池的知识密不可分，紧紧围绕着原电池的原理展开，通过腐蚀条件的探究、腐蚀原理的探究、防止腐蚀的方法探究，就是对金属电化学反应的更新一步认识。因此此部分内容的最核心知识就是金属的原电池反应过程分析，但针对模块的特点要有意识的降低此部分知识的要求，转而在应用知识，也就是防护方法的探究上投入更多的关注，希望的是能让学生真正的将知识应用于自己的生活体现不同模块的不同层级知识要求。2.2核心内容的教材分析表1 不同版本教材中“金属制品的防护”内容比较课程标准教科书人教版北师大“新世纪”（鲁科）版苏教版编排顺序第三章 探索生活材料第2节 金属的腐蚀和防护主题4 认识生活中的材料课题4金属制品的防护专题3 丰富多彩的生活材料第一单元 应用广泛的金属材料标题 金属的腐蚀与防护教材知识金属腐蚀分别介绍金属的化学腐蚀、电化学腐蚀、防护方法介绍金属的腐蚀条件，吸氧腐蚀、析氢腐蚀的过程，常见的腐蚀方法、电化学腐蚀方法。介绍合金的优点和使用介绍金属腐蚀的原理及造成的危害，金属防护方法的介绍教材编写思路金属的防护 通过原理的学习和腐蚀的实质进行入手，得出常见的腐蚀方法先通过条件探究和原理介绍再进行保护方法的探究直接给出原理，介绍危害及防护方法教材栏目活动性栏目1个实践活动：调查市场常见的电池种类、应用和回收价值2个交流研讨：金属为什么腐蚀？发生什么变化？自行车使用率什么防腐措施等。三峡船闸问题。1个动手空间：实验自制烤蓝小刀交流与讨论：铁合金容易生锈原因调查研究：生活中常见的腐蚀方法问题解决：马口铁腐蚀问题其它栏目1个科学探究：不同条件下铁钉的腐蚀3个思考与交流：自行车采用的防腐措施，常见的防护方法，不同方法的优劣比较。1个追根寻源：金属是如何被腐蚀的1个知识支持：电镀1个拓展视野：牺牲阳极保护等1个资料在线：不锈钢的发明检索咨询：牺牲阳极保护法生活向导：合理选用防腐方法习题内容点及认知水平金属腐蚀的的条件（记忆、判断）金属腐蚀的实质（记忆）金属腐蚀的原理（应用）金属的防护方法（记忆、选择）易腐蚀金属及腐蚀条件的判断金属腐蚀与防护的应用防护原理（理解、应用）合金（记忆）分析上表，我们可以得出以下结论：在内容组织上，u 三个版本的新教材都在必修中都已经一定程度的接触了金属材料的知识和原电池的相关知识，而后都在选修中进行深入讨论，都突出了腐蚀原理及防护方法在生活上的应用。u 在生活模块中，苏教版教材没有独立成节，仅以一个标题内容进行介绍；鲁科版和人教版教材均独立成节介绍本节的内容，并且突出了防护方法的介绍在内容选取上，u 鲁科版教材与人教版教材相比提升了大量的知识内容，偏重于介绍防护方法，强调防护方法与条件及原理的关系，要求学生能够应用知识解决生活问题，更突出了知识应用。u 鲁科版教材与苏教版相比没有过多的介绍原理过程而是重点放在知识的联系和应用上。鲁科版相对介绍的内容更加贴近生活和应用一些，注重了学生的能力发展。u 人教版与鲁科版教材都介绍了较多的防护方法。苏教版较为注重原理的理解应用。核心知识的处理：在电化学腐蚀知识上教材都有相应讲解，人教版教材还比较突出的介绍了化学腐蚀的原理及过程。u 新人教版教材通过原理的学习和腐蚀的实质进行入手，得出常见的腐蚀方法，对于电化学腐蚀原理过程介绍的更为直接，而且在此部分内容之前还介绍了化学腐蚀的内容，非常突出的介绍了腐蚀的原理。u 鲁科版教材在介绍金属的腐蚀条件，吸氧腐蚀、析氢腐蚀的过程时，采用了更为科学的方法，通过容易腐蚀的条件来探究腐蚀的原理过程，反之再通过常见的腐蚀方法来进一步提升学生的应用知识能力，比较好的体现了生活和化学的联系。苏教版在介绍金属腐蚀的原理及造成的危害，金属防护方法时采取了比较保守的思路，且内容相对较少，尤其是电化学原理过程介绍的较少。2.3核心内容的教学资源设计 “金属防护”这部分内容，与生产、生活实际紧密相连，可用的素材相对来说较多。下面就从引入情境素材、例证素材、STS素材三方面进行具体介绍，详见下表。表1 “金属防护”情境素材资源素材类型情境例证内容设计意图和使用引入情境学生自主搜集的日常生活中常用金属及其制品的图片让学生加深对本节内容的兴趣，体现化学与生活的联系学生自主搜集的金属遭受腐蚀的图片、例证通过过数据、图片或自身的感受让学生认识到金属制品防护学习的必要性，并因此探究要点。网络素材，金属制品腐蚀对国民经济造成的影响创设探究情景，激发学生对解决金属腐蚀问题的兴趣。数据素材，金属制品的危害进一步加深对防止金属腐蚀必要性的认识例证素材在几支试管中不同实验条件的控制及不同现象及结果的展示。通过实验观察，直观的了解知识，有利于学生对知识的理解，同时分条件的实验结果也有利于学生的分析，迅速的出结论。吸氧腐蚀、析氢腐蚀、化学腐蚀过程的图片展示对吸氧腐蚀、析氢腐蚀、化学腐蚀过程进行基本的探究自行车防护方法的使用体会防护金属方法的应用，注意生活中的化学问题 STS素材生活中金属图片突出内容与生活的实际联系，进一步加深学生的生活体会生活中金属腐蚀图片生活中实际问题解决：如何防止煤气灶被腐蚀引导学生解决这一生活中的实际问题，并加以解决，最终上升学科与生活的联系在“金属防护”部分主要围绕着 “金属腐蚀”线索及条件探究、原理探究、方法探究等核心内容来组织学生活动，下面是学生活动线索的设计及组织情况。 表2 金属防护学生活动线索活动环节活动内容活动作用活动引入（相关素材）调查生活中常见的金属使用情况并拍摄生活中常见金属制品图片及其腐蚀情况供课堂使用从生活中常见的物质入手，激发学生的兴趣，锻炼学生的动手能力活动主题（实验目的）活动背景预测阶段（设计方案）验证阶段（实验过程）总结讨论拓展提升针对“电化学腐蚀”中原理知识等核心内容，涉及到下面一些列问题，教师可根据实际情况进行选择。 表3 “金属腐蚀”问题线索 常见问题设计意图我们生活中常见金属制品有哪些？学生课下研究查阅搜集培养学生的分析，动手实践能力生活中常见金属制品应用的弊端有哪些？学生课下研究查阅搜集培养学生研究能力，语言表达能力金属腐蚀的条件是什么？金属是如何被腐蚀的？如何防止金属被腐蚀？培养学生观察、探究问题的能力，通过实验观察解决原理内容的学习。在生活中有哪些防止金属腐蚀的应用？让学生学会将学科内容与生活内容进行有效的联系应用其余略关于“金属腐蚀原理”的实验素材及使用策略如下：表4 “金属腐蚀原理”中的实验素材及其使用策略实验素材的教学功能实验内容使用策略通过具体的实验展示，让学生更加直观的体验到金属不同条件下的腐蚀第1支试管：铁钉、水、空气第2支试管：铁钉、水第3支试管：铁钉、空气第4支试管：铁钉、水、空气、电解质教师PPT展示或教师展示或教师准备小组展示3.内容学生学习分析3. 1核心内容学生基础及偏差认识分析在必修阶段，学生已经学习了氧化还原反应原理和原电池的相关知识，并且知道原电池会加快化学反应的速率。选修阶段，要让学生通过实验探究进一步掌握环境、条件对原理过程的影响，把知识掌握和实验、分析过程进行有机的结合，并通过探究学会思考和深入理解知识，进一步发展为应用知识创造性的解决生产生活中的实际问题。学生认识障碍点主要在于无法将一个具体的实验过程进行进一步的拆解分析。通过拆解得出影响过程的不同条件，再逐一对条件进行分析，从而得出影响原理的实质条件，通过整合分析得出最终的原理结论，反之通过不同的影响条件可以设计不同的防止金属腐蚀的方法思路，从而达到应用的目的。障碍点1：通过拆解得出影响过程的不同条件，再逐一对条件进行分析，从而得出影响原理的实质条件学生对于简单的实验过程能够判断，但是对于多个实验过程往往无法有效找到可对比的点。这些认知障碍主要是因为学生所接触到的实验太少，对金属的电化学腐蚀过程并不熟悉。教师在实验条件控制上一定尽量简化实验叙述，通过简单的语言，暗示学生发现实验的不同点。障碍点2：通过不同的影响条件可以设计不同的防止金属腐蚀的方法思路，从而达到应用的目的 不同的影响条件可以最为设计防腐措施的思路，但由于日常教学中学生过于注重原理的学习，因此在知识的应用能力上要差。教师要通过引导，让学生不仅注意到条件，更注意到条件对反应过程、实质的影响，从影响原理过程发生入手发现防止金属腐蚀的方法。3.2核心内容学生学习和发展空间分析不同的模块对学生提出了不同的要求，“化学与生活”是在必修课程基础之上的体现化学在生活中广泛应用的选修模块，让学生了解更多的与化学有关的生活知识，学习与学生生活密切相关的化学知识，提高学生分析生活问题和解决生活问题的能力，是本模块的一个主要功能定位。新的认识角度的建立带来认识方式类别的变化或者深化、发展原有认识方式类别，学生的化学知识认识发展功能与价值也会得到相应的实现，具体阐述如下。该模块的知识在深广度上与必修和其他选修模块存在很大的区别，更多的承担着STS教学的功能，不同模块的教材在内容上有重复的情况，但是不能简单的将重复的内容理解成相同的知识要求，“化学与生活”模块的知识要求要低于“化学反应原理”模块，这样在教学中深浅度的把握就是首先要注意的问题。在教学中自己降低了教学的知识要求，提高了学生的课堂参与程度，目的是想通过实验和图片素材等提高学生的观察、思考、分析能力，能将所学的知识应用到自己的生活中去。把握本节的核心知识是钢铁的电化学腐蚀过程尤其是吸氧腐蚀过程，要求不高，学生只要知道过程，进行分析即可，有部分时间放在金属的保护方法的研究上，这些方法才是生活中常见的常用的。但是在具体的教学过程中还是难免在讲解的过程中对知识总结的过细，一定程度上加大了学生的记忆理解负担，同时将各种方法进行分类、归纳要在掌握原理的基础上进行，对于基础知识、基本能力较差的学生很明显要求难度大了些，需要自己注意。学生是课堂的主体，“化学与生活”模块设立的目的就是让学生将生活和化学知识有效的结合，如果在生活课堂上也泛泛讲解就失去了模块设立的意义。在教学中设计了实验和大量的情景素材，目的就是想通过这些来调动学生的思维，提高学生的参与程度，但是也要注意。首先是实验应该如何准备，实验的的目的是为了服务原理的学习，并不是所有的实验都要学生亲自动手操作，观察和分析实验现象的能力也是需要加强。实验条件的控制细分的过于繁琐反而不好，不利于学生迅速的分析出影响腐蚀的主要条件。其次是素材的选择过多过乱，一定程度上造成了部分学生看热闹，降低额素材的使用效果，要发挥素材的最大作用，有针对性的精选是关键，都成为制约学生学习的问题。3.3核心内容促进学生发展和转变策略金属的防护的学习是在原电池基本原理学习基础上的，金属的防护是金属腐蚀原理的逆向应用，通过对金属腐蚀的学习了以加深学生对金属防护的认识。学生认识障碍点主要在于无法将一个具体的实验过程进行进一步的拆解分析。通过拆解得出影响过程的不同条件，再逐一对条件进行分析，从而得出影响原理的实质条件，通过整合分析得出最终的原理结论，反之通过不同的影响条件可以设计不同的防止金属腐蚀的方法思路，从而达到应用的目的。金属腐蚀的教学关键问题总结如下：（1）如何让学生对实验过程学会分析教师在实验条件控制上一定尽量简化实验叙述，通过简单的语言，暗示学生发现实验的不同点。在具体的教学中运用自主分析、小组合作的方法进行解决，学生要先进行自主的分析后再交流研讨，可以进一步的发挥学生的思维，防止一两个学生的思维影响了其他同学的思考分析。在此基础之上教师可以通过暗示学生，利用现象的不同发现条件的不同，这样学生可以比较迅速的抽出不同的试管进行对比，从而比较快的得出结论，提高分析的有效性。（2）如何让学生从原理入手解决金属的保护问题教师要通过引导，让学生不仅注意到条件，更注意到条件对反应过程、实质的影响，从影响原理过程发生入手发现防止金属腐蚀的方法。金属腐蚀的实质是在各种条件下金属被氧化，如果切断了条件也就切断了金属腐蚀的途径，也就可以作为金属防护的方法。在教学中教师要引导学生利用生活中的常见实例入手，要解决问题就要看问题产生的根源及途径。通过方法引导提高学生对知识的利用层次，从而利用知识解决生产、生活的实际问题。4模块课程教学问题研究随着对于化学与生活模块内容的研究实践，特别是金属防护内容教学的研究，此内容教学整体设计的趋势越来越明显，此部分在化学与生活模块分别应当具有以下特点和功能：进一步从原电池角度认识金属的腐蚀内容及相关应用。从条件控制认识原电池原理的发生过程，突出条件控制和过程控制的作用。对于具体的电化学原理过程如吸氧腐蚀降低要求和难度，合理的控制教学深广度。防止金属腐蚀的方法从更深层的原理入手，进一步突出原理与实践的联系。合理的应用知识解决生活中的金属防护问题，突出学科的特点，突出STS教学的意义。由此可见，能否引导学生从电化学的角度认识金属腐蚀的过程依然是此部分内容教学中要解决的知识核心问题。另外，从原理入手突出防护方法的应用及分析由其实与生活中常见的防止腐蚀的方法进行联系。利用知识解决生产及生活中的金属防护问题都是此章节内容在教学中解决的重要的核心问题。具体教学策略如下：1.关于金属腐蚀条件及原理的教学实验法：通过教师教学前的准备可以设计比较合理的实验，说明金属的电化学腐蚀过程，需要教师注意的是要掌握核心条件的设计，实验能让学生更直观的看到结果。但此种方法并不利于学生掌握基本的原理过程，因为仅仅从实验现象上无法观察到金属反应过程的电化学过程，不利于原电池基本原理的介绍。观察解释法：利用图片可以有效的观察在金属反应过程的电化学变化，尤其是金属在电化学过程中的电子转移情况，可以更深刻的解释金属腐蚀过程的基本变化，但是此种方法比较枯燥，不利于激发学生的兴趣，不利于学生的发展在具体教学中教师可以结合以上两种方法，不仅可以更深入的进行原理教学，更能激发学生的学习兴趣，促进学生的发展。 2关于防止金属腐蚀的方法的教学例证法：通过教师举例可以让学生更快更系统的掌握防治金属腐蚀的方法，教师在举例过程中，已经将金属防护方法进行了系统的归类，有利于学生的记忆、掌握，但没有发挥学生的主体作用，学生无法有效的将原理和应用进行有效的结合，不能体现生活课的特点。合作讨论法：小组合作交流，分析讨论生活中金属防护的方法，可以充分发挥学生的思维，促进学生的发展，学生往往会列举出多大十几种的保护方法，但是在分析中学生不会将同一类型的方法进行总结，列举往往缺乏系统性，教师还要进行必要的点评。具体的教学方法应该仅仅围绕着学生展开，如何让课堂更有效，如何更能促进学生的发展就使用什么方法，而在具体的教学中又往往使用多种教学方法展开，总之都是为了促进学生的发展。教学基本信息课题金属制品的防护教材书名：化学与生活 出版社：山东科学技术出版社出版日期：2010年 7 月5单元及课时教学设计及课件指导思想与理论依据 本教学设计首先依据普通高中化学课程标准（化学与生活）中金属制品的防护的内容标准：描述金属腐蚀的化学原理，知道金属保护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。依据化学与生活模块的功能定位，使学生了解更多的与化学有关的生活知识，学习与学生生活密切相关的化学知识，通过本节课的学习要让学生加深对金属化学性质的理解、对原电池原理的理解，从金属腐蚀的原理到解决金属腐蚀的方法，培养学生分析并解决生活中实际问题的能力。在此基础之上，本设计又对金属制品的保护的功能与价值，以及学生认识发展的障碍点进行了分析，从而确定了教学设计的思路。教材及学生情况分析1.金属制品的防护教材分析 金属制品的防护是建立在必修2的“原电池”教学的基础之上，进一步学习学习金属电化学腐蚀原理和化学腐蚀原理及保护方法。 教材主要以自行车为例，根据自行车的金属腐蚀分析了金属腐蚀的电化学过程，并根据自行车采取的防止金属腐蚀的方法对金属的保护方法进行了介绍。虽然在方法部分列举了大量的例子，但在理论部分还是比较说理性的，不利于学生对金属腐蚀原理的掌握。根据化学与生活教材的特点，本节内容知识要求的维度不高，比较适合以实验探究课的形式展开。本节内容的重点是定位在通过师生共同探究铁钉腐蚀的原理，进行实验的设计、观察、解释、评价。通过不同条件的设计，探究铁钉腐蚀需要哪些条件，以及什么条件下（干燥空气、无空气的水中、有空气的纯水中、有空气的盐溶液）腐蚀比较快。经过思考得出金属腐蚀的原理，并从原理出发找出防止金属腐蚀的方法。2.学生的认识发展分析在必修阶段，学生已经学习了氧化还原反应原理和原电池的相关知识，并且知道原电池会加快化学反应的速率。选修阶段，要让学生通过实验探究进一步掌握环境、条件对原理过程的影响，把知识掌握和实验、分析过程进行有机的结合，并通过探究学会思考和深入理解知识，进一步发展为应用知识创造性的解决生产生活中的实际问题。3.学生认识障碍点分析学生认识障碍点主要在于无法将一个具体的实验过程进行进一步的拆解分析。通过拆解得出影响过程的不同条件，再逐一对条件进行分析，从而得出影响原理的实质条件，通过整合分析得出最终的原理结论，反之通过不同的影响条件可以设计不同的防止金属腐蚀的方法思路，从而达到应用的目的。4.基于上述分析确定本设计的知识线索、学生认知线索、问题线索、情景及学生活动线索如下：知识逻辑线认识发展线驱动问题线情景素材线学生活动线金属易遭受腐蚀金属腐蚀的原理，电化学过程分析常见的防止金属腐蚀的方法防止腐蚀方法的理论依据金属易遭受腐蚀在有些条件下金属的腐蚀更严重认识金属腐蚀的原理根据腐蚀的原理制定防止金属腐蚀的方法不同的方法的依据不同，进一步加深对金属腐蚀原理的认识为什么金属会大量的腐蚀掉呢？为什么不同的条件金属腐蚀的程度不同？何种条件下金属腐蚀最严重，其原理是什么？如何针对已知的原理采取合适的防止金属腐蚀的方法？不同的方法又是利用了什么原理来防止金属腐蚀？现实生活中如何利用这些方法来防止金属被腐蚀呢？学生自身接触的金属并拍摄图片不同的实验情景设计，控制不同的影响条件，得到不同结果。在有氧气环境的盐溶液中金属腐蚀最快。生活中常用的防止金属腐蚀的方法及自行车、汽车常用的防止金属腐蚀的方法展示。厨房中金属防护的实际问题如何解决。观看图片及数据，进行简单的分析。协作进行实验探究过程，并观察、分析实验的过程、结果，得出正确的结论。通过师生共同分析，得出金属腐蚀原理的核心知识。列举、回忆生活中常用的防止金属腐蚀的方法。根据给出的材料进行分析、讨论、总结出常用的防止金属腐蚀的方法及其原理，并进行分类。合作解决生活中的金属腐蚀问题实例。 教学目标知识技能：1 知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。2 了解钢铁电化学腐蚀的原理。3 知道金属腐蚀的常用方法。过程与方法：1 学会控制单一条件的变化来进行实验对比以及对实验设计进行评价。2 通过实验探究替考对实验的观察、分析能力。情感态度价值观： 通过实验的科学方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。认识金属在国民生产生活中的重要作用，树立资源保护意识。教学重点和难点教学重点：金属电化学腐蚀的原理以及金属保护的各种方法和应用。教学难点：金属电化学腐蚀原理过程教学流程示意【引入】金属制品应用非常广泛，请展示一下你们在生活中接触到的金属制品。自由思考，相互讨论并提出自己的疑问PPT生活中的金属及金属腐蚀照片【问题】什么条件下金属容易被腐蚀？金属为什么被腐蚀？采取什么方法来保护金属制品？学生观察前期实验准备的试管，对不同的实验条件得到的结果进行讨论实验PPT1. 不同条件下金属腐蚀情况的展示2金属易腐蚀的条件【总结】金属腐蚀的条件【设疑】在盐溶液中金属究竟发生了怎样的变化呢？学生观察、讨论，并描述吸氧腐蚀的过程师生小结PPT展示吸氧腐蚀的图片PPT总结吸氧腐蚀过程【问题】生活中你接触哪些常用的防止金属腐蚀的方法吗？学生交流讨论，举出例证，回答问题PPT自行车及生活中常用的方法【问题】这些方法都是从哪些方面入手防止金属腐蚀呢？学生讨论、回答PPT防止金属腐蚀的方法师生评价、小结【情景设计】家中的燃气管道和燃气灶非常容易被腐蚀，你能提供一个方案防止家中的金属制品被腐蚀吗？PPT燃气管道、煤气灶学生讨论，回答问题【总结】防止金属腐蚀的方法要以腐蚀原理为依据，核心是防止金属被氧化，通过破坏条件来防止金属腐蚀。【强调】生活中应用方法的时候一定要考虑到方法的经济性和可行性PPT本节知识的知识树总结师生评价、小结教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图金属应用及腐蚀危害认识【引入】金属制品应用非常广泛，请展示一下你们在生活中接触到的金属制品。学生观察其他同学的照片，教师展示典型的照片，小组内评价作业完成情况，教师巡回指导。让学生加深对本节内容的兴趣，体现化学与生活的联系【展示】部分同学的金属腐蚀照片【展示】金属腐蚀产生的危害【问题】同学们有什么感触？想知道什么知识呢？小组内自由思考，相互讨论并得出结论：什么条件下金属容易被腐蚀？金属为什么被腐蚀？如何来保护金属制品？通过展示让学生认识到金属制品防护学习的必要性。金属腐蚀条件及原理探究【展示】请同学们观察PPT，在几支试管中有何不同现象。【展示】不同的实验结果。【问题】根据实验结果能否得出得出金属腐蚀需要哪些条件？【小结】在有空气、水，尤其是水中有电解质存在时金属的腐蚀特别严重，在这些条件下金属究竟是怎样被腐蚀的？ 学生观察教师给出的不同的试管，独立思考后小组成员进行讨论得出明确的现象表述，由组长或指定的同学来描述现象，得出影响腐蚀的条件。小组合作、讨论，分析出答案后由指定同学或组长回答教师提问。通过实验观察，直观的了解知识，有利于学生对知识的理解，同时分条件的实验结果也有利于学生的分析，迅速的出结论。【展示】吸氧腐蚀的原理【小结】在此条件下金属失去电子被氧化，氧气得到电子变为氢氧根，发生了电化学过程，我们称之为吸氧腐蚀，这是金属腐蚀的主要形式。金属在酸性环境中还可以发生一个电化学过程我们称之为析氢腐蚀。无论哪个过程实质都是金属被氧化，失去电子。【思考】铁可以和氯气反应，这个过程是电化学过程吗？ 【小结】很多防止金属腐蚀的方法，这些方法都是依据金属的腐蚀原理采用的，核心就是破坏金属腐蚀的条件，防止金属被氧化。学生根据图示独立思考2分钟，小组内讨论吸氧腐蚀过程的变化，由组长或指定成员解释过程，教师巡回指导。学生独自思考、解释过程并回答教师问题因生活课对原理知识的要求层次不高，因此对吸氧腐蚀、析氢腐蚀、化学腐蚀这些名词直接给出降低了学生的学习难度。回归生活的最终目的，研究原理是为了防止金属的腐蚀，保护金属。金属保护方法探究及应用【问题】请同学们列举生活中常用的防止金属腐蚀的方法，并说明采用的原理。【小结】防止金属腐蚀的方法有三大类：表面保护、电化学保护、制成合金。最常用的是表面保护。【展示】防腐蚀的方法及应用小组合作、讨论，充分发挥学生的思维，每组列举出10个以上的方法，并由组长或指定同学进行总结。让学生学以致用，是模块的核心任务之一。【问题】家中的燃气管道和燃气灶非常容易被腐蚀，你能提供一个方案防止家中的金属制品被腐蚀吗？【展示】燃气灶图片小组合作、讨论，形成完整的方案，教师巡回指导。合作完毕后由组长或指定的同学自由回答教师提问。真正体现学生的综合应用能力，促进学生的发展。课堂小结【总结】金属腐蚀的原理和防止金属腐蚀的方法。【展示】本节知识汇总根据时间情况组长总结或教师直接进行总结。知识的概括总结，有利于学生最后理清思路板书设计课题4 金属制品的防护金属腐蚀的条件 金属腐蚀的原理金属防护的方法空气、氧气其他的金属或非金属水、电解质 化学腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀、析氢腐蚀表面保护电化学保护合金实质：金属失电子被氧化的过程教学反思为知识学习更为生活学习金属制品的防护课后教学反思 “化学与生活”是在必修课程基础之上的体现化学在生活中广泛应用的选修模块，让学生了解更多的与化学有关的生活知识，学习与学生生活密切相关的化学知识，提高学生分析生活问题和解决生活问题的能力，是本模块的一个主要功能定位。该模块的知识在深广度上与必修和其他选修模块存在很大的区别，更多的承担着STS教学的功能，基于以上的认识，设计了本节课的教学过程，并进行了实践。在课程的设计和实践过程中自己遇到了许多的问题，对“化学与生活”模块尤其是金属制品的防护一节内容有了更深的认识，将自己遇到的问题和认识进行总结、反思，希望进一步完善自己本模块的教学。1注意教材的特点进行知识的教学不同模块的教材在内容上有重复的情况，但是不能简单的将重复的内容理解成相同的知识要求，“化学与生活”模块的知识要求要低于“化学反应原理”模块，这样在教学中深浅度的把握就是首先要注意的问题。在教学中自己降低了教学的知识要求，提高了学生的课堂参与程度，目的是想通过实验和图片素材等提高学生的观察、思考、分析能力，能将所学的知识应用到自己的生活中去。把握本节的核心知识是钢铁的电化学腐蚀过程尤其是吸氧腐蚀过程，要求不高，学生只要知道过程，进行分析即可，有部分时间放在金属的保护方法的研究上，这些方法才是生活中常见的常用的。但是在具体的教学过程中还是难免在讲解的过程中对知识总结的过细，一定程度上加大了学生的记忆理解负担，同时将各种方法进行分类、归纳要在掌握原理的基础上进行，对于基础知识、基本能力较差的学生很明显要求难度大了些，需要自己注意。2发挥学生的作用尽可能的提高课堂的效率学生是课堂的主体，我们一直强发挥学生的主体作用，但是在具体的教学中往往又变成了教师的讲、学生的听。“化学与生活”模块设立的目的就是让学生将生活和化学知识有效的结合，如果在生活课堂上也泛泛讲解就失去了模块设立的意义。在教学中设计了实验和大量的情景素材，目的就是想通过这些来调动学生的思维，提高学生的参与程度，学生也确实对这些非常感兴趣，课堂参与程度很高，但是也发现了一些需要改进的地方。首先是实验应该如何准备，实验的的目的是为了服务原理的学习，并不是所有的实验都要学生亲自动手操作，观察和分析实验现象的能力也是需要加强。实验条件的控制细分的过于繁琐反而不好，不利于学生迅速的分析出影响腐蚀的主要条件。其次是素材的选择过多过乱，一定程度上造成了部分学生看热闹，降低额素材的使用效果，要发挥素材的最大作用，有针对性的精选是关键，这都是自己需要改进的地方。3好的生活课应该是什么样的本节课的设计基本上达到了效果，但是与好的生活课还存在着差距。好的生活课教师要灵活的选择教学方式，最大限度的发挥学生的主体作用，在教学中教师不是知识的权威而是与学生一同进行探讨，共同参与到问题的研究中去，课堂不仅仅要落实知识目标更要落实情感和价值观的教学。通过探究学习，加强学生的探究意识和能力，真正达到促进学生发展的目的。充分认识生活课的特点，发挥“化学与生活”课的最大作用，促进学生身心的全面发展，这才是最终目的。很明显，自己离一节好的生活课的距离还很远，但是自己会进一步加强研究，争取将生活课程上成真正的精品课程。参考文献：1 北京师范大学国家基础教育课程标准实验教材.普通高中课程标准实验教科书.化学与生活（选修）.山东：山东科学技术出版社，20072 北京师范大学国家基础教育课程标准实验教材.普通高中课程标准实验教科书.化学与生活（选修）.教师用书 .山东：山东科学技术出版社，20093 王磊.普通高中新课程教学研究与案例丛书.化学教学研究与案例 .高等教育出版社，2006金属制品的防护（化学与生活）课时作业及评价一、评价要求表1 评价内容一级主题二级主题具体知识以吸氧腐蚀为例，了解电化学腐蚀的原理；能列举几种防止金属腐蚀的措施（如镀塑、电镀、烤蓝、电化学保护法等），认识防止金属腐蚀的重要意义；知道金属腐蚀的本质是金属失电子被氧化，了解金属防腐措施的实质是阻止金属失去电子；STS知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。科学探究能力运用实验探究金属电化学腐蚀的原理、影响因素及防腐措施（包括提出假设、方案设计、现象预测、解释与推论、模型建构、评价反思）学科思想