高中化学选择性必修1金属的腐蚀与防护
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金属的腐蚀与防护(二) 教学设计
一、教学设计框架
1.学习目标
(1)根据金属腐蚀的本质,掌握不同金属防腐措施的原理。
(2)利用电化学原理选择并设计防腐措施,进一步增强社会责任感。
2.流程主要线索
环节 知识线 情境线 核心问题线 驱动任务活动线 需诊断发展的学生学科核心素养
1 金属腐蚀的原因 激发学生保护金属的意识 探寻金属腐蚀的原因 1、 本质上
2、 介质 培养社会责任感
2 金属保护的方法 阻断原电池反应让金属得到保护 1、 改变金属的组成
2、 在金属表面覆盖保护层 观察生活中的现象
3 思考与交流 白铁皮和马口铁的用途 当镀层局部破损时,锌镀层和锡镀层还能对铁制品起保护作用吗? 根据锌、铁、锡三种金属的原子失电子能力分析:当镀层局部破损时,锌镀层和锡镀层还能对铁制品起保护作用吗? 认知模型的运用
4 牺牲阳极保护法 运用模型探讨金属保护方法 运用原电池原理探究保护金属的方法 构建模型
理论联系实际
实验探究 牺牲阳极法 选择阳极的方法? 实验探究
5 外加电流法 运用模型探讨金属保护方法 运用电解原理探究保护金属的方法 构建模型
理论联系实际 6 总结
3.练习反馈
第一题:在下图所示装置的烧杯中均盛有海水,其中能保护铁不被腐蚀的是()
第二题:海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭,常用外加电流法对其进行保护(如下图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极),下列有关叙述中错误的是( )
A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
B.通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩
C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整
D.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
第三题:【2020江苏卷】将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的是
A.阴极的电极反应式为 Fe-2e- = Fe2+
B.金属M的活动性比Fe的活动性弱
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新人教版化学选修1高中《金属的腐蚀与防护》教案
醴陵二中 匡悦
一、基本说明:
1. 教学内容所属模块:高中化学选修模块《化学反应原理》
2. 年级:高二年级
3. 所用教材出版单位:人民教育出版社
4. 所属章节:第四章第四节
二、教学设计
1、教学目标
知识与技能:
1、了解金属腐蚀的种类,探究金属发生电化学腐蚀的原因
2、掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。
3、认识金属腐蚀的危害及防腐措施,感受化学对人类生产和生活的影响。
过程与方法:通过查阅资料收集信息、分组探究、实验汇报交流等活动,提高学生动手能力、综合实践能力。
情感态度与价值观:让学生在参与过程中体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学与生活的密切联系;认识材料与人类生活、发展的关系。
2、内容分析
在选修4前,我们已学习国选修1,对金属的腐蚀与防护有一定的认识,但在选修1中没有归纳出析氢腐蚀和吸氧腐蚀,金属的防护中也没有阴极保护法,故本节内容的重点难点也在于此。
3、学情分析
在知识储备上高二学生在前面几节已掌握原电池和电解池的基本原理知识;在能力水平上具备一定的实验设计能力、实验操作能力、比较归纳能力。而且本节内容紧密联系实际,学生学习兴趣浓厚,具备了主动探究的原动力。存在的问题是学生对知识的学习只注重表面现象,缺少生活经验,缺乏一定的综合思维能力。
4,设计思路
1)课前,先让学生通过生活经验、图书馆、网络等多种途径收集有关金属的现象与危害的资料
2)课时,用三件国宝和自由神铜像来引入金属的腐蚀和防护
3)进行有效的实验探究4-3来分析吸氧腐蚀
4)适当调整教材顺序,先动手实验4-3,再引入吸氧腐蚀,并归纳总结吸氧腐蚀的知识点
5)结尾处,向学生介绍:“最新资料表明不锈钢也出现了腐蚀现象”。使学生清醒地认识到科学探究是无止境的,激发学生探究科学的积极性。
三、教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
金属的腐蚀与防护
课型:新授课
教学模式:小组讨论、对比归纳、练习巩固
教学手段:多媒体、导学案
教学目标
知识与技能:
(1)结合所学原电池原理,联系生活了解金属腐蚀的原理。
(2)能够利用电化学知识进行金属防护。
过程与方法:
尝试从学习和生活中发现化学问题,提出探究方案,与他人合作探讨,提出解决问题的对策,并且组织规范的语言表达出来
情感态度价值观:
激发探究化学问题的兴趣和动机,关注化学在生活中的实际应用,做到学以致用,形成节约资源,循环利用资源的可持续发展观念。
教学重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护
教学难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理
内容及学情分析:
本节是在学习了电解和电池的知识之后,结合实际问题对所学化学知识的应用。金属腐蚀是一个普遍存在的现象,但在学习电化学知识之前,学生对金属腐蚀现象仅限于化学腐蚀,通过本节的学习能促进学生对金属腐蚀现象的进一步认识,金属发生腐蚀更多的是电化学腐蚀,利用原电池的原理分析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀,提高知识的理解和运用。再利用电化学知识对金属进行防护,是对所学电知识的综合灵活的运用,学好本节将对前面所学的电解和原电池的知识起到巩固和提高的作用。
教学过程 教师活动 学生活动 设计
意图
图片警示:当今社会有一个异常棘手的科技难题,那就是“金属的腐蚀与防护”,“发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%--4%”,远远超过各种自然灾害造成的损失的总和。以我国为例,金属的腐蚀在2009年至少造成6700亿人民币的损失。
观看图片,聆听讲解。惊诧之余,体会感悟:金属腐蚀不可等闲视之! 创设情景,结合生活实际对金属的腐蚀有直观的感受,进入新课的学习。
设问:这种现象就是金属被腐蚀,什么是金属腐蚀
金属腐蚀的实质是什么
金属腐蚀现象的发生可能有哪些方式 回答:金属腐蚀是金属表面因发生氧化反应而遭到破坏。
讨论后回答方式:化学腐蚀(表面与周围物质发生化学反应)
第二节 金属的腐蚀和防护(第一课时)教学设计
潮州市金山中学 化学组 吴梓虹
一、教学内容
1.课标中的内容
主题2 生活中的材料(4)描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义;
2.教材中的内容
本节简单介绍了生活中金属的腐蚀和防护知识。
内容涉及金属腐蚀的化学原理(化学腐蚀、电化学腐蚀):在化学腐蚀中,以家用燃气灶的中心部位很容易生锈,而食品罐头放在南极已差不多90年了,却很少生锈为例(图3-14),强调温度(反应条件)对化学腐蚀的影响比较明显。在电化学腐蚀中,通过“科学探究”,让学生分析铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率较快,引出电化学腐蚀。教科书中没有出现“吸氧腐蚀”和“析氢腐蚀”这两个名词,只是介绍了钢铁发生电化学腐蚀时在正极上发生的这两类原电池反应。最后强调指出化学腐蚀和电化学腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。
金属的防护内容:教科书通过图示(图3-16和图3-18)和活动(2个“思考与交流”)的方式,由学生自己总结对金属防护常用的方法,并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的;最后简单介绍了牺牲更活泼金属的防护方法的原理及其应用。
二、教学对象分析
1.知识技能方面
在高中课程标准必修模块化学2《化学能与电能》中,学生已经学习了化学能与电能的转换,即原电池的相关知识。本节是在此基础上,引导学生了解金属腐蚀的化学原理和防护方法等。内容包括:金属的腐蚀(第一课时)和金属的防护(第二课时)。
2.学习方法方面
在高中课程标准必修模块化学2《化学能与电能》中,学生掌握了正确判断原电池的正负极的方法,能够将原电池负极失电子被消耗的原电池原理应用到金属腐蚀的知识点上来;具有一定的学习方法基础。
三、设计思想
选修1模块第三章第二节《金属的腐蚀和防护》分为两个课时进行。本教学设计为第一课时,主要内容为“金属的腐蚀”。