1、金属的腐蚀与防护教学设计夷陵中学 丁娇阳【教学目标】知识与技能：从暖宝宝的发热现象分析钢铁腐蚀的原理，让学生认识到两者在原理上的一致性，培养学生变化观念与平衡思想的核心素养。过程与方法：让学生分析不同条件下金属腐蚀的原理，设计实验证明充当吸氧腐蚀的氧化剂是氧气。加强学生的证据意识，可以通过推理，分析等方法认识化学反应的本质。培养学生的证据推理与模型认知的核心素养；通过教师引进数字化实验，培养学生科学探究与创新意识的核心素养。情感态度价值观：通过实验和事实图片学生认识到暖宝宝发热和金属吸氧腐蚀原理一致，建立了科学原理能为人类造福，也能带来损失的意识。赞赏化学对社会发展的重大贡献，引导学生能对社会
2、热点问题作出正确判断。培养学生严谨求实的科学态度和担当社会责任的核心素养。【教学方法】启发式教学法、实验探究教学法；数字化实验教学法；直观教学法 实验现象、视频演示、图片展示【教材分析】 金属的电化学腐蚀与防护是人教版高中化学选修四化学反应原理第四章第四节。本课在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)，也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),突出了化学学科的特点
3、，加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。本节内容是本章理论知识的实际应用，有助于学生将感性认识转化为理性认识，从而体会化学学习的价值，更有利于培养学生发现问题、分析问题、联系实际解决问题的能力。【学情分析】已有基础：初中化学进行过活动与探究铁钉锈蚀的条件实验，了解了铁的腐蚀是氧气和水共同作用的结果，并且学习了原电池原理，再此基础上学习比较容易接受。知识不足：对知识的学习只注重表面现象，缺少生活经验。能力不足：缺乏理论联系实际的能力，缺乏一定的综合思维能力。【教学流程】【情境引入】一：科学辟谣 探寻真相从辨别一则新闻真伪入手，现场做暖宝宝煮鸡蛋的实验。【思考】请结合暖宝宝的组成成分和使用方法，
4、说明其发热原理。【学生】铁粉被氧化，在这个过程中，Fe，C，盐类组成原电池，加快反应速率。【探究活动】二：层层递进 析疑解难小组讨论，并设计实验装置，画出实验装置图，证明是 O2作为氧化剂参与了反应。【动手实验】：将约半袋暖宝宝的原材料直接加入如图所示具支试管中，观察右侧导管中水柱的变化。【学生质疑】该现象仅能说明空气中有组份被消耗，但不能说明就是氧气。【教师活动】演示暖宝宝工作原理的数字化实验。说明：根据曲线可以看出压强逐渐降低，氧气含量逐渐降低，可以证明是氧气被消耗了。数字化实验更能直观说明暖宝宝的发热原理。独立思考：O 2氧化性不太强，Fe 失电子后的产物是？(Fe 2+)【知识回顾】根
5、据以前学过的知识，总结 Fe2+的检验方法有哪些？【学生】1：KSCN+H 2O2 2：KMnO 4 溶液【演示实验】铁氰化钾检验 Fe2+【动手实验】：取少量刚已做过实验的暖宝宝材料于试管中，加入约 3ml 水溶解。静置，在上层清液中滴加 2 滴黄色铁氰化钾溶液。观察现象。【分析】有的组能观察到蓝色沉淀，有的组并不能观察到。原因：1：Fe 2+浓度低。 2：Fe 2+还原性很强，易被氧化。三：抽丝剥茧 认识本质结合以上实验探究，请你全面科学地解释一下暖宝宝发热的工作原理。本质：暖宝宝的放热过程也是铁粉被腐蚀的过程，将其称为“铁的吸氧腐蚀”【板书】吸氧腐蚀【学生展示】根据图片中展示的吸氧腐蚀原
6、理，自填学案。【学生展示】请根据图片中展示的自然界中的酸性条件下金属腐蚀原理，自填学案。【板书】析氢腐蚀负极：正极：总反应：后续反应：负极：正极：总反应：化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体（如 SO2、Cl 2、O 2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。化学腐蚀与电化学腐蚀同时发生，电化学腐蚀更普遍。【板书】化学腐蚀【回归教材】四：趋利避害 学为我用阅读教材，并讨论：假如你是船舶设计师，应该考虑从哪些方面做好船舶的防腐蚀工作？【学生展示】讲解电化学防护的原理。【反思总结】五：谈谈你的收获：本节课学习到的知识：本节课学习到的方法：本节课建立的情感态度价值观：【课后探究】在城市
7、中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，地面上还铺有地铁，城铁的铁轨，当有电流泄露入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。你能用一个原理图来表示这个过程吗？试提出防止这类腐蚀的策略。【教学反思】金属的腐蚀是生活中比较常见的现象，同时也是一个世界性的异常棘手的科技难题。为了让学生感知化学的魅力，我从与金属腐蚀原理相同的暖宝宝发热原理入手，用暖宝宝煮鸡蛋激发学生学习本节课的热情。同时，本节课用实验探究法进行教学，形成直观印象，更有利于学生理解知识。在教学难点“析氢腐蚀与吸氧腐蚀”上，充分调动学生，让学生参与设计实验装置，寻找自己课堂上的存在感。我还利用数字化实验补充了传统实
8、验的不足，让学生更直观了解了吸氧腐蚀的原理。最后让学生假设自己是一名船舶设计师，考虑有哪些防腐措施。这种角色带入，可以培养学生的严谨的科学态度和正确的社会担当。本节课符合新课标理念，让学生自主探究，解决金属腐蚀的相关问题，独立思考与小组讨论相结合，培养学生的思维能力和合作意识。以实验探究法和多媒体演示法为主线，更能体现以学生为主体的新课标思想。让学生对金属的化学腐蚀和电化学腐蚀有了直观的认识。学生总体反应都不错，但是，本课知识点相对集中，学生基础差的学习有一定困难；同时教材在介绍电化学腐蚀时用词拗口，给部分学生的理解带来了困难。在以后的教学中，此处学生展示介绍的范围可以扩大，用学生的语言来解释问题，可能让难以理解的问题变得相对简单起来。
