2024-2025学年高中化学 第三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护教学实录 新人教版选修1

2024-2025学年高中化学第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护教学实录新人教版选修1学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容教材：新人教版选修1

章节：第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护

内容：金属腐蚀的类型、腐蚀条件、腐蚀速率的影响因素；金属腐蚀的防护方法，包括表面处理、合金化、电化学保护等；生活中常见金属材料的腐蚀与防护实例。核心素养目标分析培养学生对化学与生活、社会密切联系的认识，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。通过探究金属腐蚀和防护的原理，强化学生的科学探究素养，提升学生的环保意识和可持续发展观念。同时，引导学生关注化学在工业生产和日常生活中的应用，增强学生的社会责任感和创新精神。教学难点与重点1.教学重点，

①金属腐蚀的类型和机理，特别是电化学腐蚀的基本原理；

②金属腐蚀防护方法的选择和应用，包括表面处理、合金化、电化学保护等技术的实际应用；

③结合实际案例，分析金属腐蚀对生活和工业的影响，以及相应的防护措施。

2.教学难点，

①理解电化学腐蚀过程中电极反应的动态变化和电子转移过程；

②掌握不同金属腐蚀防护方法的优缺点和适用条件，并能进行合理选择；

③将理论知识与实际案例相结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，尤其是在复杂环境中的金属腐蚀防护策略的制定。教学资源软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、计算机）、实物教具（腐蚀的金属样品、防护措施演示模型）。

课程平台：学校化学实验室管理系统、在线化学教育资源库。

信息化资源：金属腐蚀和防护的科普视频、相关学术论文电子版、金属腐蚀实验数据表格。

教学手段：实验演示、小组讨论、案例分析、课堂互动。教学流程1.导入新课

-详细内容：利用生活中常见的金属制品（如铁锈蚀的自行车链条、生锈的锅具等）作为导入，提问学生：“这些金属制品为什么会生锈？有没有什么方法可以防止金属生锈？”通过提问激发学生的兴趣，引导学生思考金属腐蚀的问题，自然过渡到新课内容。

2.新课讲授

-第一条：金属腐蚀的类型和机理

-详细内容：讲解金属腐蚀的基本类型，如化学腐蚀和电化学腐蚀，并重点解释电化学腐蚀的原理，包括电极反应、腐蚀电流和腐蚀产物等。通过实验演示，如铜锌原电池实验，展示电化学腐蚀的现象，帮助学生理解腐蚀过程。

-第二条：金属腐蚀防护方法

-详细内容：介绍金属腐蚀的防护方法，包括表面处理（涂漆、电镀等）、合金化（不锈钢）、电化学保护（阴极保护）等。通过图片和实际案例，如船体防腐、建筑结构防腐等，展示不同防护方法的应用。

-第三条：金属腐蚀防护的应用

-详细内容：结合实际案例，分析金属腐蚀对生活和工业的影响，如腐蚀导致的设备损坏、资源浪费等。探讨如何选择合适的防护方法，以及如何提高防护效果。

3.实践活动

-第一条：金属腐蚀实验

-详细内容：学生分组进行金属腐蚀实验，如铁在酸、碱、盐溶液中的腐蚀实验，观察并记录腐蚀现象，分析腐蚀条件对腐蚀速率的影响。

-第二条：金属防护方法实验

-详细内容：学生分组进行金属防护方法实验，如电镀实验，观察并记录实验结果，分析不同防护方法的效果。

-第三条：金属腐蚀防护方案设计

-详细内容：学生根据所学知识，设计针对特定金属制品的腐蚀防护方案，如针对自行车链条的防锈方案，包括材料选择、工艺流程等。

4.学生小组讨论

-第一方面：金属腐蚀的影响

-内容举例回答：讨论金属腐蚀对环境、设备、资源等方面的影响，如腐蚀导致的设备损坏、资源浪费、环境污染等。

-第二方面：金属腐蚀防护方法的选择

-内容举例回答：讨论不同金属腐蚀防护方法的优缺点和适用条件，如表面处理、合金化、电化学保护等。

-第三方面：金属腐蚀防护的实际应用

-内容举例回答：讨论金属腐蚀防护在生活中的应用，如建筑、交通、电子等领域的防腐措施。

5.总结回顾

-详细内容：回顾本节课的重点内容，包括金属腐蚀的类型、机理、防护方法等。通过提问的方式，检查学生对重点知识的掌握情况，如“金属腐蚀的主要类型有哪些？”“电化学腐蚀的原理是什么？”“常见的金属腐蚀防护方法有哪些？”等。最后，总结金属腐蚀防护的重要性，强调学生应具备的环保意识和可持续发展观念。

用时：45分钟学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

-学生能够正确区分金属腐蚀的类型，如化学腐蚀和电化学腐蚀，并理解电化学腐蚀的基本原理。

-学生掌握了金属腐蚀防护的基本方法，包括表面处理、合金化、电化学保护等，能够根据实际情况选择合适的防护措施。

-学生了解金属腐蚀对生活和工业的影响，能够分析腐蚀导致的设备损坏、资源浪费、环境污染等问题。

2.能力提升：

-学生通过实验演示和实践活动，提高了观察、记录和分析实验结果的能力。

-学生在小组讨论中，锻炼了合作沟通、表达观点和解决问题的能力。

-学生在金属腐蚀防护方案设计中，培养了创新思维和实际应用能力。

3.思维发展：

-学生能够将理论知识与实际案例相结合，分析金属腐蚀的复杂环境，提高逻辑思维和批判性思维能力。

-学生在探讨金属腐蚀防护的重要性时，增强了环保意识和可持续发展观念，提升了社会责任感。

4.实用性：

-学生能够将所学的金属腐蚀和防护知识应用于日常生活，如家庭用品的保养、汽车维护等，提高生活品质。

-学生在了解金属腐蚀防护在工业生产中的应用时，为将来从事相关工作打下了基础。

5.情感态度：

-学生通过学习金属腐蚀和防护知识，认识到环境保护的重要性，激发了对科学探索的兴趣。

-学生在实践活动中，体验到合作与竞争的乐趣，培养了团队精神和竞争意识。板书设计1.金属腐蚀的类型

①化学腐蚀

②电化学腐蚀

③腐蚀机理

2.电化学腐蚀原理

①电极反应

②腐蚀电流

③腐蚀产物

3.金属腐蚀防护方法

①表面处理

②合金化

③电化学保护

4.腐蚀防护应用案例

①建筑结构防腐

②交通工具防腐

③电子产品防腐

5.金属腐蚀防护方案设计

①材料选择

②工艺流程

③预期效果

6.金属腐蚀的影响

①设备损坏

②资源浪费

③环境污染

7.金属腐蚀防护的重要性

①环保意识

②可持续发展

③社会责任课后作业1.实验题：设计一个实验方案，观察铁在不同环境（如酸性、碱性、中性溶液）中的腐蚀情况，并记录腐蚀速率。要求：

-列出实验步骤；

-描述预期观察到的现象；

-分析不同环境对腐蚀速率的影响。

答案：

实验步骤：

1.准备相同大小的铁片三片，分别标记为A、B、C；

2.将A片放入稀盐酸中，B片放入稀氢氧化钠溶液中，C片放入蒸馏水中；

3.每隔一定时间取出铁片，观察并记录其表面变化；

4.比较三片铁片的腐蚀速率。

预期现象：

A片表面出现气泡，腐蚀速率较快；

B片表面出现白色沉淀，腐蚀速率较慢；

C片表面无明显变化，腐蚀速率最慢。

分析：

酸性环境会加速铁的腐蚀，碱性环境会减缓铁的腐蚀，中性环境对铁的腐蚀影响较小。

2.应用题：分析以下场景中金属腐蚀的原因和防护措施：

-场景一：户外钢铁桥梁；

-场景二：地下金属管道；

-场景三：海水中的船舶。

答案：

场景一：

-原因：海洋环境中的盐分和湿度导致电化学腐蚀；

-防护措施：采用耐腐蚀材料、定期涂刷防锈漆、阴极保护。

场景二：

-原因：土壤中的水分和氧气导致电化学腐蚀；

-防护措施：采用耐腐蚀材料、涂层防护、阴极保护。

场景三：

-原因：海水中的盐分和湿度导致电化学腐蚀；

-防护措施：采用耐腐蚀材料、涂层防护、阴极保护。

3.计算题：计算在25℃时，铁在硫酸铜溶液中的腐蚀速率（假设腐蚀电流为0.01A）。

答案：腐蚀速率=腐蚀电流×电流密度=0.01A×0.01A/m²=0.0001g/s

4.分析题：分析金属腐蚀对环境、设备、资源等方面的影响。

答案：

-环境影响：金属腐蚀会导致资源浪费、环境污染；

-设备影响：金属腐蚀会导致设备损坏、缩短使用寿命；

-资源影响：金属腐蚀会导致金属资源浪费，增加生产成本。

5.设计题：设计一个针对自行车链条的防锈方案，包括材料选择、工艺流程、预期效果。

答案：

-材料选择：选用不锈钢链条；

-工艺流程：清洗链条→涂覆防锈油→密封处理；

-预期效果：延长链条使用寿命，减少腐蚀。课堂1.课堂评价

-提问：通过课堂提问，了解学生对金属腐蚀和防护知识的掌握程度。例如，提问学生：“金属腐蚀有哪些类型？电化学腐蚀的原理是什么？”通过学生的回答，评估他们对基本概念的理解。

-观察：在实验演示和实践活动过程中，观察学生的参与度和操作技能。例如，在金属腐蚀实验中，观察学生是否能够正确操作实验器材，记录实验数据。

-测试：定期进行小测验或课堂练习，以评估学生对知识的掌握和应用能力。例如，设计一些选择题或简答题，考察学生对金属腐蚀防护方法的理解。

2.教学活动评价

-小组讨论：评价学生在小组讨论中的表现，包括参与度、观点表达、合作能力等。例如，评价学生在讨论金属腐蚀防护方案时，是否能够提出合理的建议，是否能够积极倾听他人的意见。

-实验操作：评价学生在实验操作中的技能和安全性。例如，评价学生在进行金属腐蚀实验时，是否能够按照实验步骤正确操作，是否能够注意实验安全。

3.作业评价

-实验报告：对学生的实验报告进行评价，包括实验数据的准确性、实验结果的合理性、实验分析的深度等。例如，评价学生在实验报告中是否能够清晰地描述实验过程，是否能够对实验结果进行合理的解释。

-案例分析：评价学生对案例分析作业的完成情况，包括对案例的理解、分析问题的能力、提出的解决方案的可行性等。例如，评价学生在分析金属腐蚀对环境影响的案例时，是否能够识别出问题的关键点，是否能够提出有效的防护措施。

4.反馈与改进

-及时反馈：对学生的课堂表现和作业完成情况进行