2024-2025年高中化学 专题1 第3单元 金属的腐蚀与防护教案 苏教版选修4

2024-2025年高中化学专题1第3单元金属的腐蚀与防护教案苏教版选修4课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：金属的腐蚀与防护

2.教学年级和班级：高中二年级某班

3.授课时间：2024年9月25日

4.教学时数：2课时（90分钟）

**第一课时（45分钟）**

-**导入（5分钟）**

-通过日常生活中的金属腐蚀现象引入话题，激发学生兴趣。

-**新课内容呈现（25分钟）**

-讲解金属腐蚀的分类、原理（电化学腐蚀、化学腐蚀）。

-介绍金属腐蚀的影响因素（湿度、温度、电解质等）。

-**课本内容关联（10分钟）**

-指导学生阅读苏教版选修4教材中相关内容，强化理解。

-**实例分析（5分钟）**

-分析教材中提到的金属腐蚀案例，讨论防护措施。

**第二课时（45分钟）**

-**复习与深入（10分钟）**

-复习上一课时内容，回答学生疑问。

-**防护技术讲解（20分钟）**

-讲解常用的金属防护技术：涂层保护、阴极保护、合金化等。

-**实验演示（10分钟）**

-演示简单的防护实验，如涂抹防锈漆。

-**学生实验设计（5分钟）**

-分组讨论，设计简单的金属防护实验。

-**总结与作业布置（5分钟）**

-总结本节课重点，布置相关的课后作业。

**注意：**

-课程的实施需要根据学生的实际情况和反应灵活调整。

-实验部分需要提前准备安全措施，确保学生安全。

-作业布置应与课程内容紧密相关，以加深学生对金属腐蚀与防护的理解。二、核心素养目标本节课旨在培养学生以下学科核心素养：科学探究与思维、科学态度与责任。通过学习金属的腐蚀与防护，使学生能够运用化学知识解释生活中的腐蚀现象，培养其科学探究与思维能力。同时，引导学生关注金属资源利用与保护，培养其科学态度与责任，树立环保意识。结合教材内容，使学生掌握金属腐蚀原理及防护方法，提高实际问题解决能力，为未来学习和工作打下坚实基础。三、教学难点与重点1.教学重点

（1）金属腐蚀的原理：电化学腐蚀和化学腐蚀的区分，以及各自的影响因素。

-举例：通过教材中的案例，如铁的生锈，解释电化学腐蚀的过程，强调氧气和水在腐蚀中的作用。

（2）金属防护的方法：涂层保护、阴极保护、合金化等。

-举例：讲解不同防护方法的适用场景和原理，如涂层保护通过隔绝空气和水来防止腐蚀。

（3）金属腐蚀与防护的实际应用：分析生活中常见的腐蚀问题和解决方法。

-举例：探讨汽车零件的防锈处理，桥梁的防腐措施等。

2.教学难点

（1）电化学腐蚀的微观机制：电极反应、电池的形成等。

-难点解释：学生需要理解原电池的工作原理，以及金属在电解质中的阳极溶解过程。

（2）金属防护技术的选择与应用：根据金属的种类和环境条件选择合适的防护方法。

-难点解释：学生需掌握不同防护技术的优缺点，以及如何根据具体情况做出选择。

（3）实验操作中的安全与准确性：在实验过程中，正确使用仪器和化学品，确保实验结果的准确性。

-难点解释：学生需要了解实验中的潜在风险，掌握正确的实验操作步骤和注意事项。

（4）金属腐蚀速率的影响因素：湿度、温度、电解质浓度等对腐蚀速率的影响。

-难点解释：学生需要理解环境因素如何影响腐蚀速率，以及如何通过实验来探究这些影响。

为帮助学生更好地理解和掌握上述重点和难点，教师应采取以下措施：

-使用直观的教学工具，如动画、模型等，来展示电化学腐蚀的微观过程。

-通过案例分析和讨论，让学生在实际情境中学习金属防护技术的选择和应用。

-在实验前进行详细的安全教育和操作指导，确保学生在实验中的安全。

-设计探究性实验，让学生通过亲自动手来观察和理解金属腐蚀速率的影响因素。四、教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：结合教材内容，系统讲解金属腐蚀与防护的基本原理和知识点，通过逻辑清晰、条理分明的讲解，帮助学生建立完整的知识结构。

-例如，通过讲解法阐述金属腐蚀的分类、原理，让学生理解腐蚀的本质和防护的必要性。

（2）讨论法：针对金属腐蚀案例和防护技术，组织学生进行小组讨论，培养学生独立思考、合作交流的能力。

-例如，在讲解不同防护方法时，引导学生讨论各种方法的优缺点，提高学生的分析判断能力。

（3）实验法：设计金属腐蚀与防护的实验，让学生动手操作，观察实验现象，培养学生实践操作能力和科学探究精神。

-例如，通过实验验证金属腐蚀速率的影响因素，让学生在实际操作中加深对知识点的理解。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体设备展示金属腐蚀与防护的图片、动画和视频，使抽象的知识具体化、形象化，提高学生的学习兴趣。

-例如，通过动画演示电化学腐蚀的微观过程，帮助学生直观理解腐蚀原理。

（2）教学软件：运用教学软件，如化学实验室模拟软件，进行虚拟实验，让学生在安全、高效的环境下掌握实验操作。

-例如，利用化学实验室模拟软件，让学生在虚拟环境中进行金属防护实验，提高实验操作的准确性。

（3）网络资源：整合网络资源，为学生提供丰富的学习资料，拓宽知识视野，提高自主学习能力。

-例如，推荐学生查阅相关网络资料，了解金属腐蚀与防护的最新研究成果和技术动态。五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《金属的腐蚀与防护》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过金属生锈的情况？”比如，你们可能注意到的自行车链条、铁门等。这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索金属腐蚀的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解金属腐蚀的基本概念。金属腐蚀是指金属与周围环境中的化学物质发生反应，导致金属损耗的过程。它是我们日常生活中常见的一种化学现象，对材料的性能和使用寿命有着重要影响。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了金属腐蚀在实际中的应用，以及如何通过防护措施来解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调电化学腐蚀和化学腐蚀这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与金属腐蚀相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示金属腐蚀的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“金属腐蚀与防护在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了金属腐蚀的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对金属腐蚀与防护的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料

-《金属腐蚀与防护技术手册》：本书详细介绍了金属腐蚀的原理、分类、影响因素及各种防护技术，是了解金属腐蚀与防护知识的权威参考。

-《现代金属腐蚀科学》：这本书深入探讨了金属腐蚀的科学原理，以及最新的研究进展和防护技术。

-《金属腐蚀案例解析》：通过分析各种金属腐蚀案例，使学生更加直观地理解腐蚀现象及其防护措施。

2.课后自主学习和探究

-研究金属腐蚀在特定环境下的影响因素，例如海洋环境、工业环境等，了解不同环境下金属腐蚀的特点和防护方法。

-探索新型金属防护技术的原理和应用，如纳米涂层技术、自修复材料等。

-调查生活中常见的金属腐蚀问题，分析其原因，并提出合理的防护建议。

-了解金属腐蚀与防护在可持续发展中的作用，如废旧金属的回收利用、节能降耗等。七、重点题型整理1.解释金属腐蚀的两种主要类型及其区别。

**题型1：**

金属腐蚀可以分为哪两种主要类型？请分别阐述它们的原理和特点。

**答案：**

金属腐蚀分为电化学腐蚀和化学腐蚀。

-电化学腐蚀：在电解质溶液中，金属表面形成微小原电池，产生电流，导致金属阳极溶解。特点是受电解质、温度、湿度等环境因素影响较大。

-化学腐蚀：金属直接与周围环境中的氧化剂发生化学反应，如铁与氧气反应生成铁锈。特点是腐蚀过程不涉及电流的产生。

2.描述金属防护的常用方法及其适用场景。

**题型2：**

请列举三种常用的金属防护方法，并说明它们各自适用的场景。

**答案：**

-涂层保护：在金属表面涂覆一层防护涂料，如油漆、塑料等，隔绝金属与环境的接触。适用于户外建筑、机械设备等。

-阴极保护：通过外部电源或牺牲阳极的方法，使金属表面成为阴极，从而减缓腐蚀。适用于大型金属结构，如管道、船舶等。

-合金化：在金属中加入其他元素，提高其耐腐蚀性能。适用于制造耐腐蚀性能要求高的金属部件。

3.分析金属腐蚀速率的影响因素。

**题型3：**

请分析影响金属腐蚀速率的主要因素，并举例说明。

**答案：**

影响金属腐蚀速率的因素包括：

-湿度：湿度越大，金属腐蚀速率越快。如铁在潮湿环境中的腐蚀速率远大于干燥环境。

-温度：温度升高，腐蚀速率加快。如夏季金属设备的腐蚀速率高于冬季。

-电解质浓度：电解质浓度越高，腐蚀速率越快。如海水中的金属腐蚀速率大于淡水。

4.讨论金属腐蚀对材料性能的影响。

**题型4：**

金属腐蚀对材料性能有哪些影响？请结合实例进行说明。

**答案：**

金属腐蚀对材料性能的影响包括：

-降低力学性能：腐蚀导致金属强度、硬度等力学性能下降，如铁锈降低铁的强度。

-影响导电性：腐蚀产物覆盖在金属表面，降低其导电性。

-减少使用寿命：腐蚀使金属部件提前失效，如输油管道因腐蚀而泄漏。

5.设计实验验证金属腐蚀防护方法的有效性。

**题型5：**

请设计一个实验，验证某种金属防护方法的有效性。

**答案：**

实验设计：比较涂层保护对铁钉腐蚀速率的影响。

-实验步骤：

1.准备两枚相同规格的铁钉，分别标记为A和B。

2.对铁钉A表面涂覆一层防锈漆，铁钉B保持原样。

3.将两枚铁钉分别置于相同环境条件下（如湿度、温度等）。

4.定时观察并记录两枚铁钉的腐蚀情况。

-实验结果分析：

铁钉A的腐蚀速率明显低于铁钉B，说明涂层保护能有效减缓金属腐蚀。八、教学反思与改进在教学结束后，我将设计反思活动，以评估教学效果并识别需要改进的地方。

首先，我将收集学生的反馈意见。通过问卷调查或小组讨论的方式，了解学生对本节课内容的掌握程度，以及他们对教学方法的满意度。这将帮助我发现教学中可能存在的问题，并从学生的角度获取改进的建议。

其次，我会进行自我反思。回顾教学过程，思考自己在教学准备、授课方式和与学生互动等方面的表现。我会反思是否能够清晰、生动地讲解知识点，是否能够有效地引导学生参与讨论和实验，以及是否能够及时解答学生的疑问。通过自我反思，我可以发现自己教学中的不足之处，并思考如何改进。

此外，我还会参考同事和学生的反馈。我会邀请同事观察我的教学，并听取他们的意见和建议。同时，我也会关注学生的课堂表现和作业完成情况，以评估教学效果。通过同事和学生的反馈，我可以获得更全面的评估，并发现自己在教学中可能忽视的问题。

根据反思活动所获取的信息，我将制定改进措施并计划在未来的教学中实施。如果发现自己在讲解知识点时不够清晰或生动，我将努力改进表达方式，使用更生动的语言和示例来讲解。如果发现学生在讨论和实验中的参与度不高，我将尝试采用更多互动式教学方法和小组合作学习，以激发学生的学习兴趣和积极性。如果发现学生在某些知识点上存在理解困难，我将提供更多的辅导和解释，以确保学生能够理解并掌握这些知识点。课堂小结，当堂检测**课堂小结**

在本节课中，我们学习了金属的腐蚀与防护知识，了解了金属腐蚀的分类、原理以及金属防护的方法。通过案例分析、实验演示和小组讨论等教学活动，我们加深了对金属腐蚀与防护的理解。金属腐蚀是金属与周围环境中的化学物质发生反应，导致金属损耗的过程。它分为电化学腐蚀和化学腐蚀两种主要类型。电化学腐蚀是在电解质溶液中，金属表面形成微小原电池，产生电流，导致金属阳极溶解。化学腐蚀是金属直接与周围环境中的氧化剂发生化学反应。金属防护的方法包括涂层保护、阴极保护和合金化等。这些方法可以减缓金属腐蚀，延长金属材料的使用寿命。

**当堂检测**

1.金属腐蚀可以分为哪两种主要类型？请分别阐述它们的原理和特点。

2.请列举三种常用的金属防护方法，并说明它们各自适用的场景。

3.影响金属腐蚀速率的主要因素有哪些？请举例说明。

4.金属腐蚀对材料性能有哪些影响？请结合实例进行说明。

5.设计一个实验，验证某种金属