吉林省吉林市第五十五中学高二化学金属的电化学腐蚀与防护教案 人教版

吉林省吉林市第五十五中学高二化学金属的电化学腐蚀与防护教案人教版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）吉林省吉林市第五十五中学高二化学金属的电化学腐蚀与防护教案人教版教学内容本节课为人教版高中化学选修5《化学反应原理》第四章第三节“金属的电化学腐蚀与防护”。本节课的主要内容有：

1.了解金属腐蚀的定义、分类及影响因素。

2.掌握原电池原理，能分析金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。

3.掌握金属的防护方法，能设计简单的金属腐蚀防护措施。

4.能够运用电化学知识解决实际问题，提高学生的实践能力和科学素养。核心素养目标1.科学探究与实践：通过金属腐蚀实验，培养学生的实验操作能力，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。

2.证据推理与模型认知：使学生能够运用电化学原理分析金属的腐蚀与防护，建立金属腐蚀防护的模型。

3.宏观辨识与微观探析：培养学生从微观角度认识金属腐蚀的原理，理解原电池的工作原理。

4.变化观念与平衡思想：使学生认识金属腐蚀是一个动态平衡过程，了解腐蚀与防护的相对性。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生已经学习了化学基础知识，如原子结构、化学键、化学反应等，并已经了解了氧化还原反应、电化学基本概念。他们还掌握了实验操作技能，能够进行简单的实验操作。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对化学实验和实际应用问题较感兴趣，尤其是与日常生活相关的化学现象。他们具备一定的逻辑思维能力和问题解决能力，喜欢通过实验和实际案例来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生可能对电化学腐蚀的原理和原电池的工作原理理解起来较为困难，对金属腐蚀防护的实际应用问题解决也可能存在困惑。此外，学生可能对实验操作的安全性和精确性有待提高。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材《化学反应原理》第四章第三节“金属的电化学腐蚀与防护”。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的多媒体资源，包括图片、图表、视频等。例如，金属腐蚀的原理图、原电池的工作原理图、金属腐蚀防护的实际应用案例等。

3.实验器材：准备实验所需的器材和试剂，确保实验器材的完整性和安全性。实验器材包括电化学腐蚀实验装置、原电池实验装置、金属样品、试剂等。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，确保有利于学生的学习。将教室分为讲解区、实验操作区、分组讨论区等。讲解区用于教师讲解和学生提问，实验操作区用于学生进行实验操作，分组讨论区用于学生进行分组讨论和交流。

5.教学工具：准备教学所需的工具，如投影仪、电脑、音响等，确保教学过程中的多媒体资源能够正常使用。

6.学习资料：准备与本节课相关的学习资料，如学术论文、科普文章等，提供给学生作为拓展阅读，帮助他们更深入地理解金属的电化学腐蚀与防护知识。

7.在线资源：收集与本节课相关的在线资源，如教育网站、学术网站等，提供给学生作为辅助学习材料，帮助他们拓宽知识面。

8.安全措施：针对实验操作，制定安全措施，确保学生在实验过程中的安全。例如，佩戴防护眼镜、手套等防护用品，遵守实验操作规程，确保实验器材的安全使用。

9.教学预案：根据学生的实际情况和教学资源，制定教学预案，确保教学过程的顺利进行。例如，备用教材、实验器材等。

10.反馈问卷：准备反馈问卷，用于收集学生对课堂教学的反馈意见，以便对教学进行改进。

四、教学资源准备教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解金属的电化学腐蚀与防护的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习金属的电化学腐蚀与防护内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确金属的电化学腐蚀与防护教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保金属的电化学腐蚀与防护教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习金属的电化学腐蚀与防护的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入金属的电化学腐蚀与防护学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的金属腐蚀的基础知识，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为金属的电化学腐蚀与防护新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解金属的电化学腐蚀与防护的基本原理，结合实例帮助学生理解。

突出原电池原理和金属防护方法的重点，强调影响因素和实际应用的难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕金属的电化学腐蚀与防护问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验金属的电化学腐蚀与防护知识的应用，提高实践能力。

在金属的电化学腐蚀与防护新课呈现结束后，对所学知识点进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对金属的电化学腐蚀与防护知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决练习题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与金属的电化学腐蚀与防护内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合金属的电化学腐蚀与防护内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习金属的电化学腐蚀与防护的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的金属的电化学腐蚀与防护内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的金属的电化学腐蚀与防护内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理1.金属腐蚀的定义、分类及影响因素：

-金属腐蚀：金属在自然环境或特定条件下，与其接触的介质发生化学或电化学反应，导致金属性能下降或结构破坏的过程。

-金属腐蚀的分类：化学腐蚀、电化学腐蚀。

-影响因素：金属的种类、性质、环境条件（如温度、湿度、氧气浓度等）、腐蚀介质（如酸、碱、盐等）的性质和浓度。

2.原电池原理：

-原电池：由两个不同金属（或半导体）和它们之间的电解质溶液构成的装置，能够自发地进行氧化还原反应，并产生电流。

-原电池的构成要素：负极（易失电子的金属）、正极（不易失电子的金属或非金属）、电解质溶液（含有可移动的离子）。

-原电池的工作原理：负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，电子从负极通过外电路流向正极，形成闭合回路。

3.金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀：

-吸氧腐蚀：金属在潮湿的空气中，与氧气发生反应，形成氧化物或氧化物膜的过程。

-析氢腐蚀：金属在酸性环境中，与氢离子发生反应，生成氢气的过程。

4.金属的防护方法：

-涂层防护：在金属表面涂覆一层防护材料（如油漆、塑料等），隔绝金属与腐蚀介质的接触。

-阴极保护：通过外加电流或牺牲阳极的方法，使金属表面成为电解质溶液中的阴极，从而减缓腐蚀速度。

-合金化防护：在金属中加入其他元素，形成合金，提高金属的耐腐蚀性能。

-设计合理的工程结构：避免金属在腐蚀环境中长时间暴露，合理设计管道、设备等。

5.金属的电化学腐蚀与防护的实际应用：

-金属的电化学腐蚀与防护在许多领域有广泛应用，如石油、化工、电力、建筑等。

-实际应用案例：钢铁的腐蚀与防护、铜质管道的腐蚀与防护、金属建筑材料的腐蚀与防护等。教学评价与反馈1.课堂表现：

-观察学生在课堂上的参与程度，积极主动回答问题、参与讨论的情况。

-评估学生对金属的电化学腐蚀与防护知识的理解程度，是否能正确运用原电池原理分析腐蚀与防护问题。

2.小组讨论成果展示：

-评估学生在小组讨论中的表现，是否能提出自己的观点，与他人进行有效的沟通和合作。

-检查小组讨论的成果，是否能全面、准确地总结和展示金属的电化学腐蚀与防护的知识点和实际应用。

3.随堂测试：

-设计随堂测试题，包括选择题、填空题和简答题等，评估学生对金属的电化学腐蚀与防护知识的掌握程度。

-分析学生的答题情况，关注学生对重点知识的掌握和解决实际问题的能力。

4.作业完成情况：

-检查学生完成课后作业的情况，关注学生对金属的电化学腐蚀与防护知识的理解和应用能力。

-分析学生的作业中出现的错误类型，找出学生理解和应用知识的薄弱环节，进行针对性的讲解和辅导。

5.教师评价与反馈：

-针对学生在课堂表现、小组讨论、随堂测试和作业完成情况方面的表现，进行综合评价。

-给予学生积极的反馈和鼓励，指出他们的优点和进步。

-提出针对性的改进建议，帮助学生提高金属的电化学腐蚀与防护知识的学习效果，提升解决实际问题的能力。

-鼓励学生继续努力，培养他们对化学学科的兴趣和热情。典型例题讲解1.例题一：判断金属腐蚀类型

题目：下列哪种金属在潮湿环境中更容易发生吸氧腐蚀？

A.铁

B.铜

C.铝

D.锌

答案：A.铁

解析：铁在潮湿环境中容易与氧气发生反应，形成氧化铁，从而发生吸氧腐蚀。而铜、铝和锌在潮湿环境中不易发生吸氧腐蚀。

2.例题二：分析原电池构成

题目：下列哪种组合可以构成原电池？

A.锌片、铜片、硫酸溶液

B.铁片、铜片、氯化钠溶液

C.铜片、铝片、氢氧化钠溶液

D.锌片、铜片、氢氧化钠溶液

答案：A.锌片、铜片、硫酸溶液

解析：锌片和铜片分别作为负极和正极，硫酸溶液作为电解质，可以构成原电池，产生电流。而其他选项中的金属或溶液组合不能构成原电池。

3.例题三：判断金属腐蚀防护方法

题目：下列哪种方法可以有效防止铁质管道的腐蚀？

A.涂层防护

B.阴极保护

C.合金化防护

D.设计合理的工程结构

答案：A.涂层防护

解析：涂层防护是在铁质管道表面涂覆一层防护材料，隔绝铁质管道与腐蚀介质的接触，从而有效防止腐蚀。而其他选项中的方法也可以防止铁质管道的腐蚀，但不如涂层防护效果显著。

4.例题四：分析金属腐蚀与防护的实例

题目：在潮湿环境中，铜质管道的腐蚀速度较慢，请分析原因。

答案：铜质管道在潮湿环境中腐蚀速度较慢的原因是因为铜是一种稳定金属，不容易与氧气发生反应。此外，铜质管道表面形成了一层致密的氧化膜，具有很好的防护作用。

5.例题五：判断金属腐蚀的影响因素

题目：下列哪种因素对金属腐蚀速度影响最大？

A.金属的种类

B.环境条件

C.腐蚀介质

D.腐蚀介质的浓度

答案：B.环境条件

解析：环境条件（如温度、湿度、氧气浓度等）对金属腐蚀速度的影响最大。在不同的环境条件下，金属的腐蚀速度会有很大的差异。教学反思与改进1.设计反思活动：

-在教学结束后，安排学生填写反馈问卷，收集他们对金属的电化学腐蚀与防护课程的意见和建议。

-观察学生在课堂上的表现，评估他们对金属的电化学腐蚀与防护知识的理解和掌握程度。

-与学生进行个别交流，了解他们对金属的电化学腐蚀与防护课程的兴趣和困惑。

2.制定改进措施：

-根据学生反馈和观察结果，针对性地改进教学方法和手段，以提高学生的学习兴趣和参与度。

-针对学生在金属的电化学腐蚀与防护课程中的薄弱环节，设计针对性的辅导和练习，帮助他们加深理解和掌握知识。

-加强与学生的互动，鼓励他们积极参与课堂讨论和问题解决，提高他们的思考和解决问题的能力。

-设计更多的实验和实践环节，让学生在实践中体验金属的电化学腐蚀与防护知识，提高他们的实践能力和应用能力。

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