高中化学-金属的腐蚀与防护教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计课题章节化学选修四第一章第3节化学能转化为电能——电池第3课时金属的腐蚀与防护学校授课人授课时间课型新授课教学目标1、利用证据推理与模型认识认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因。2、通过金属腐蚀原理的实验探究，提高学习的创新意识。3、熟知金属腐蚀的防护方法增强学生的社会责任感。教学重点金属发生电化学腐蚀的原因，防止金属腐蚀的措施办法学习难点金属电化学腐蚀的原理教法学法问题引导启发式教学、实验探究、交流研讨教学媒体多媒体录播室【教学过程】教师活动问题线索、知识结构学生活动设计意图【投影】学习目标了解明确学习目标【讲述并投影】金属的腐蚀是指金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。这是金属腐蚀的一些资料图片。金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾等自热灾害(平均值)损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。观看思考由金属腐蚀资料引出【讲述】朝花夕拾：大家对这本书有没有很亲切的感觉，我们在九年级化学下册第九单元第三节曾经学习过钢铁的腐蚀与防护，并且做过这样一组实验，请大家回忆思考钢铁生锈的条件有哪些？回顾、回答钢铁生锈的条件：钢铁、空气、水运用已有知识解决问题在原有知识点基础上生长出新知识【交流·研讨】为什么海边的铁制品比陆地上的铁制品较容易生锈？你能否画出铁碳构成原电池的结构示意图。回答构成原电池提出本节课的学习内容【讲述】不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。称为电化学腐蚀。金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。像镁条久置空气中形成氧化膜称为化学腐蚀。两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍。聆听明确学习目标【科学探究】探究电化学腐蚀的原理观察回答明确目标【提出问题1】如果水膜呈强酸性，写出电极反应式及电池反应方程式。负极：Fe–2e-＝Fe2+正极：2H++2e-＝H2↑分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀；思考回答运用已有知识解决问题【提出问题2】如果水膜呈中性或弱酸性，铁被氧化，氧化剂是什么物质呢？O2还是H2O前后四人分小组讨论通过小组合作、讨论，获得认识【提问】哪组同学汇报一下你们的讨论结果？学生汇报达成共识是O2【投影】请设计实验证明：是O2做氧化剂请画出实验草图。可以设计一个封闭体系，测定体系压强的变化，证明O2是否参加反应。思考进一步明确目标【追问】同学们能不能设计测定压强变化的简单实验装置呢？联想初中学习的红磷燃烧的实验装置，可以从水被倒吸的情况，测定体系中压强的变化。讨论通过证据推理与模型认识，提高学生的学科素养【设计实验方案】TT设计封闭体系测定压强的变化讨论展示形成初步认识【交流讨论】铁被腐蚀为Fe2+还是Fe3+?如何检验？取样后，先加入KSCN溶液，若无明显现象，再加入过氧化氢溶液，若出现血红色，可以证明氧化产物为Fe2+。回顾回答形成知识体系【小结】实验操作原理步骤及注意事项聆听规范学生思维能力【实验操作】实验1：①将适量铁粉、炭粉混合均匀后，加入到试管中向试管中②加入3滴管氯化钠溶液，按上图装置好仪器③2分钟后，打开止水夹，观察导管中水柱的变化实验操作锻炼学生的动手能力，观察能力【小组汇报】实验现象：导管中有一段水柱上升；取样后，先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入过氧化氢溶液，若出现血红色汇报提高学生的分析能力【小结】结论：钢铁腐蚀为吸氧腐蚀；证明氧化产物为Fe2+写出电极反应方程式负极：Fe-2e=Fe2+正极：O2+2H2O+4e-＝4OH－总反应方程式：Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2进一步反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3汇报提高学生的归纳总结能力【交流讨论】1、镀层破坏后，为什么马口铁（镀锡的铁）比白口铁（镀锌的铁）更易腐蚀2、请大家根据铁生锈的电化学腐蚀原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？思考回答为如何防止钢铁生锈做铺垫【小组汇报】汇报展示由学生根据电化学原理设计防腐蚀装置，培养学生进行系统设计和模型建构的高级思维能力，设计新颖独创性产品的创新能力【归纳总结】二、金属的电化学防护1．牺牲阳极（负极）的阴极（正极）保护法2．外加电流的阴极保护法3、除电化学防腐蚀外，常用的金属防腐蚀方法还有：（1）改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为耐腐蚀的合金（2）加保护层，填写记忆形成系统认知，提高学生的科学精神与社会责任感。【课堂小结】回顾钢铁腐蚀的原理以及运用原理探讨钢铁生锈的方法回顾课堂知识回顾【课堂检测】例1．以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比纯铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．银质奖牌（纯银制成）久置后表面变暗例2．如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是（）例3．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护怍用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀练习回答选择理由检测基础、加工整理、巩固提升【投影】作业：.完成同步训练习题【板书设计】1.3（3）金属的腐蚀与防护1.金属的腐蚀

（1）化学腐蚀

（2）电化学腐蚀

析氢腐蚀（酸性）

吸氧腐蚀（中性或弱酸性）

2.金属的防护方法

（1）覆盖保护层

（2）电化学保护

①牺牲阳极保护法——原电池原理

②外加电流阴极保护法——电解池原理学情分析高二学生基础知识扎实，具有较强的学习能力和分析问题、解决问题的能力。学生在课前进行了预习，九年级化学与必修二化学也接触过金属的腐蚀，对本节课已有初步认识。1.知识储备：一方面，九年级化学与必修二化学也接触过金属的腐蚀。另一方面，在选修四化学中，学生已经学习过了原电池、电解池的相关概念，能够比较容易掌握金属电化学腐蚀的原理。2.能力素质：学生已经具备了一定的观察能力、分析能力、表达能力和运用已有知识解决问题的能力，能够在问题的引领下，通过实验探究，通过小组交流与合作，得出金属腐蚀的原理，具备运用原理解决实际问题的能力。3.学习状态：学生整体素质较高，有强烈的求知欲、探究精神和学习运用新知识、掌握新技能的要求，学习积极主动，课堂积极参与，课堂气氛活跃融洽，能够保障课堂的顺利展开。效果分析从学生的学习效果来看：通过本节课对学生的观察发现，学生的学习兴趣高涨，在学习过程中积极参与，交流研讨，思维活跃。通过实验探究，学生能够得出钢铁吸氧腐蚀的原理，并利用电化学知识写出电极方程式。学生学生在完成课堂活动中电极方程式的书写，能够顺利完成，说明对所学知识掌握熟练。从每一环节的测评结果来看，学生不但“知其然”，而且“知其所以然”，达到了良好的学习效果。从教师问题的设置上来看：本节课问题设置针对性强，能够引领学生进行有效的观察和思考，并且通过问题探讨形成了一系列的知识或理论并有效表达出来，使问题有了落脚点，提高了课堂的有效性。金属的腐蚀与防护教材分析一、教材的前后联系“金属的电化学腐蚀”在鲁教版版教材体系中分别出现在初中教材《九年级化学下》、《化学反应原理》、《化学与生活》、《化学与技术》５本教材上，化学课程标准对金属的腐蚀在各个板块的教学要求各有侧重，见表１九年级化学下化学与技术化学与生活化学反应原理课标内容无内容标准（教材内容出现在资料卡中）举例说明金属材料的腐蚀及表面处理的原理及技术描述金属腐蚀的化学原理能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害二、本节内容在化学学习中的地位和作用“化学反应原理”中“金属的电化学腐蚀”教学要突出“原理性”、“过程性”；还要注意与初中化学的衔接。本文的教学设计体现３个“注重”：注重原理分析，通过实验的设计、问题讨论明晰电化学腐蚀的原理，培养学生实验探究与创新意识的学科素养；注重学生问题意识的培养，通过实验探究联想初中学习的红磷燃烧的实验装置，可以从水被倒吸的情况，测定体系中压强的变化，通过证据推理与模型认识，提高学生动脑能力以及质疑能力，学会应用观察、类比等多种手段获取信息；注重化学知识应用，通过问题解决让学生学会用化学原理解释某些生活现象、解决实际问题，提高学生的科学精神与社会责任感。三、教学重点难点教学重点：金属发生电化学腐蚀的原因，防止金属腐蚀的措施办法教学难点：金属电化学腐蚀的原理金属的腐蚀与防护评测练习课堂活动写出电极反应方程式钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀条件电极反应负极：正极：总反应联系【练一练】根据铁生锈的电化学腐蚀原理，思考通过改变a装置应采取什么措施防止铁生锈？画出原理示意图acd原电池原理电解池原理电化学保护【课堂检测】例1．以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比纯铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．银质奖牌（纯银制成）久置后表面变暗例2．如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是（）例3．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护怍用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐课后反思成功之处：1.本节课并不局限于学科知识的传授，着重培养学生的核心素养：《金属的腐蚀与防护》一课的教学过程中，并不局限于学科知识的传授，更着手于培养学生的化学核心素养，让学生进一步认识科学的本质特征。本节课有三项主要任务,一是复习初中所学的有关金属腐蚀的性质,为本章学习金属的腐蚀与防护打下基础；二是巩固、运用前两节所学习的原电池电解池反应的理论知识；三是通过对金属腐蚀的理论假设和实验探究,教给学生学习揭示原理的一般方法,为以后的学习奠定基础。本节课注重原理分析，通过实验的设计、问题讨论明晰电化学腐蚀的原理，培养学生实验探究与创新意识的学科素养；注重学生问题意识的培养，通过实验探究联想初中学习的红磷燃烧的实验装置，可以从水被倒吸的情况，测定体系中压强的变化，通过证据推理与模型认识，提高学生动脑能力以及质疑能力，学会应用观察、类比等多种手段获取信息；注重化学知识应用，通过问题解决让学生学会用化学原理解释某些生活现象、解决实际问题，提高学生的科学精神与社会责任感。在教学方法上，充分体现学生的主体地位，设计合理的探究问题，让学生自己去发现，从而使原理、结论的获得水到渠成。如通过问题，镀层破坏后，为什么马口铁（镀锡的铁）比白口铁（镀锌的铁）更易腐蚀请大家根据铁生锈的电化学腐蚀原理的讨论，锌保护了铁不容易生锈。思考应采取什么措施防止铁生锈?通过问题的提出层层渐进，学生通过思考后得出防止铁生锈的方法。运用学生已有的知识进行假设,再通过学生小组合作交流讨论得出结论,帮助学生程通过归纳、总结、迁移帮助学生将知识纳人到自己的认知结构中,从而解决实际问题。3、活动任务的设计使学生对金属腐蚀原理的认识落到了实处。先从朝花夕拾环节引导学生讨论金属腐蚀的条件，由电化学知识引出电化学腐蚀原理，又让学生亲自动手操作实验验证金属的吸氧腐蚀。任务难度不断加大，学生也体会到探究的快乐，通过金属的防护达到学以致用的目的4.结合探究任务，给出白磷燃烧等信息，更加直观，降低了探究难点。包括金属腐蚀模型的构建都是在原有知识的基础上进行的，并且通过动手实验得出的结论，有理有据，并且印象深刻。5.学以致用，让学到的知识更有生命力，也提高了学生分析问题、解决问题的能力。在每一个层次的知识学完之后，都涉及了相应的题目来巩固所学内容，并做到活学活用，加强了知识和应用间的联系，又提升了学生的能力。不足之处：1.课堂上没有关注有的学生可能还存在的困惑，走入学生交流不够。2.学生在回答问题的时候，化学用语不规范，没有给学生纠正。课标分析《普通高中化学课程标准（实验）》强调要从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。本节课的情境素材来源于生活，在充分考虑学生知识储备和探究能力的基础上，采用“学生活动为主体，教师引导