資源簡(jiǎn)介

(共34張PPT)
——金屬的腐蝕與防護(hù)
基于教學(xué)評(píng)一體化的單元整體教學(xué)
一、課標(biāo)要求與教材分析
1.課標(biāo)要求
內(nèi)容要求：
了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，知道金屬腐蝕的危害，了解防止金屬腐蝕的措施。
學(xué)業(yè)要求：能利用電化學(xué)原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇并設(shè)計(jì)防腐措施。
單液原電池
電解應(yīng)用
金屬腐蝕原理
雙液原電池
化學(xué)電源
電解原理
金屬防護(hù)原理
金屬防護(hù)實(shí)例
鋼鐵生銹與保護(hù)
必修二
選擇性必修一
初中
（1）教材編排的知識(shí)發(fā)展線索
2.教材分析
本節(jié)
（2）本節(jié)地位
電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用
三觀統(tǒng)一
能量觀
微粒觀
變化觀
三重表征
宏觀現(xiàn)象
微觀解釋
符號(hào)表達(dá)
本節(jié)課是原電池和電解池知識(shí)的運(yùn)用與發(fā)展，是用理論指導(dǎo)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的重要案例
（3）本節(jié)教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)內(nèi)容可以分為金屬的腐蝕與金屬的防護(hù)兩部分，后者以前者為基礎(chǔ)。為了更好地分析和說(shuō)明金屬如何被腐蝕這--關(guān)鍵問(wèn)題，教材中安排了實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合圖示分析、說(shuō)明鋼鐵制品兩種典型的電化學(xué)腐蝕——析氫腐蝕和吸氧腐蝕，兩種腐蝕共性是原電池反應(yīng)負(fù)極被腐蝕，并且速率比化學(xué)腐蝕快，不同點(diǎn)是條件不同導(dǎo)致正極反應(yīng)不同。第二部分金屬的防護(hù)，則是從金屬腐蝕的原理出發(fā)，研究如何破壞金屬腐蝕發(fā)生的條件展開(kāi)的。除了采取措施破壞金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕的條件，更多情況下需要采取措施破壞原電池形成的條件。電化學(xué)保護(hù)法一犧牲陽(yáng)極法 、外加電流法都是將要保護(hù)的金屬作為陰極設(shè)計(jì)的，教材通過(guò)安排的“思考與討論”“實(shí)驗(yàn)”等欄目，加深學(xué)生對(duì)這兩種陰極保護(hù)法的認(rèn)識(shí)。
二、學(xué)情分析
（1）學(xué)生在初中化學(xué)中學(xué)習(xí)過(guò)一些金屬腐蝕與防護(hù)知識(shí)，對(duì)于金屬腐蝕的危害、鋼鐵制品銹蝕的條件和保護(hù)金屬的方法有所了解，然而對(duì)鐵制品在潮濕空氣中容易生銹的化學(xué)原理不清楚，金屬保護(hù)的措施也沒(méi)觸及問(wèn)題的本質(zhì)。
（2）學(xué)習(xí)了原電池原理，能夠從原理上解釋金屬的電化學(xué)腐蝕。對(duì)于原電池的名稱（負(fù)極就是陽(yáng)極、正極就是陰極）已經(jīng)清楚。
（3）在燃料電池中，已經(jīng)突破了氧氣作為正極的電極反應(yīng)式。
（4）有原電池可以加快金屬腐蝕的初步認(rèn)識(shí)，能描述電化學(xué)中電子和離子的流向。
（5）具有一定的實(shí)驗(yàn)探究和操作能力，具備一定的從化學(xué)視角分析化學(xué)問(wèn)題的能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力仍待提高。
（1）吸氧腐蝕方程式的書(shū)寫(xiě)是個(gè)難點(diǎn)，在燃料電池的時(shí)候，就可以突破
要給學(xué)生講清楚變化本質(zhì)：
《金屬的腐蝕與防護(hù)》難點(diǎn)已提前突破
O2+4e- = 2O2-
O2-
熔融氧化物介質(zhì)
H2O
OH-
中、堿性溶液
類(lèi)比：Na2O+H2O=2Na++2OH-
H+
H2O
酸性溶液
類(lèi)比：Na2O+2H+=2Na++H2O
（2）犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，存在前概念沖突，提前突破
在原電池和電解池教學(xué)的時(shí)候就進(jìn)行電極名稱介紹
原電池的電極：
按電勢(shì)高低分：
電勢(shì)高的電極：正極
電勢(shì)低的電極：負(fù)極
按反應(yīng)類(lèi)型分：
氧化反應(yīng)的電極：陽(yáng)極
還原反應(yīng)的電極：陰極
電解池的電極：
接電源正極（陰極）
接電源負(fù)極（陽(yáng)極）
e-
e-
陰極
還原反應(yīng)
氧化反應(yīng)
陽(yáng)極
電解池的陰、陽(yáng)極，《物理化學(xué)》中也分別可稱負(fù)、正極，中學(xué)教學(xué)可根據(jù)學(xué)生情況來(lái)確定是否介紹。
P164
（最詳細(xì)）
P261
P199
4.教學(xué)目標(biāo) 評(píng)價(jià)目標(biāo)
(1)通過(guò)查閱金屬腐蝕的資料等活
動(dòng)，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的嚴(yán)重性及危
害；能用電化學(xué)原理解釋金屬腐
蝕的現(xiàn)象，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
(2)通過(guò)鋼鐵腐蝕的實(shí)驗(yàn)，了解金
屬腐蝕的本質(zhì)；能書(shū)寫(xiě)鋼鐵腐蝕
的電極反應(yīng)及總反應(yīng)；能根據(jù)電
化學(xué)原理選擇并設(shè)計(jì)金屬防護(hù)的
措施。
(3)通過(guò)暖寶寶的制作，加深對(duì)鋼
鐵吸氧腐蝕的條件、原理的理解，
并學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證吸氧腐蝕的
發(fā)生和金屬防護(hù)措施是否有效。
教參要求
學(xué)情要求
與
1.通過(guò)帶著問(wèn)題自學(xué)，完成預(yù)習(xí)練習(xí)，了解金屬的實(shí)質(zhì)、腐蝕的類(lèi)型。了解金屬防護(hù)的方法。診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值認(rèn)識(shí)水平（學(xué)科價(jià)值與社會(huì)價(jià)值視角）
2.能夠比較說(shuō)明金屬腐蝕的兩種方式的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，并結(jié)合教材實(shí)驗(yàn)4-3與4-4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析。正確書(shū)寫(xiě)出吸氫腐蝕、吸氧腐蝕電極反應(yīng)式。診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)金屬腐蝕的本質(zhì)認(rèn)識(shí)（微粒觀、變化觀）與進(jìn)階水平（三重表征、有序思維與辯證思維、模型認(rèn)知）。
3.模擬“暖寶寶”實(shí)驗(yàn)，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明暖寶寶中發(fā)生了吸氧腐蝕。能從金屬的腐蝕本質(zhì)分析金屬防護(hù)的方法，并能設(shè)計(jì)出驗(yàn)證防護(hù)是否成功的實(shí)驗(yàn)方案。診斷并發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究水平。
5.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
(1)重點(diǎn):金屬的電化學(xué)腐蝕
及電化學(xué)防護(hù)原理。
(2)難點(diǎn):金屬發(fā)生吸氧腐蝕
的原理。
學(xué)情要求
教參要求
(1)重點(diǎn): （1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證金屬的吸氧腐蝕與電化學(xué)防護(hù)
(2)難點(diǎn): 如何證明暖寶寶中物質(zhì)發(fā)生了吸氧腐蝕
三、單元整體教學(xué)思路
1.先理清全章知識(shí)脈絡(luò)，再進(jìn)行各節(jié)教學(xué)
2.先理清全節(jié)脈絡(luò)，再進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)教學(xué)
暖寶寶
體驗(yàn)制作→現(xiàn)象感受→原因預(yù)測(cè)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→驗(yàn)證現(xiàn)象→微觀分析→符號(hào)表達(dá)
輪船與匣門(mén)防護(hù)
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→現(xiàn)象→微觀分析→符號(hào)表達(dá)
對(duì)比
對(duì)比
四、教學(xué)流程與教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)流程
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
教學(xué)環(huán)節(jié)
從金屬的腐蝕的危害與學(xué)習(xí)金屬腐蝕與防護(hù)的必要性引入
金屬腐蝕的類(lèi)型和特點(diǎn)。通過(guò)發(fā)布預(yù)習(xí)提綱的形式，學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成，課前檢查，課堂小結(jié)。
金屬的電化學(xué)腐蝕。對(duì)比學(xué)習(xí)析氫與吸氧腐蝕，并學(xué)習(xí)暖寶寶的制作，探究反應(yīng)原理。
學(xué)習(xí)電化學(xué)保護(hù)法。對(duì)比學(xué)習(xí)兩種電化學(xué)保護(hù)方法的原理、區(qū)別、應(yīng)用。
小結(jié)歸納和鞏固提升。歸納本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)，練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)。
1.引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，帶著問(wèn)題預(yù)習(xí)
四、教學(xué)策略與技巧
2.激勵(lì)評(píng)價(jià)
課堂上對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、問(wèn)題回答、課前作業(yè)、課堂作業(yè)及時(shí)評(píng)價(jià)與鼓勵(lì)
3.趣味引領(lǐng)
趣味實(shí)驗(yàn)
4.實(shí)驗(yàn)優(yōu)化改進(jìn)
（1）金屬的化學(xué)腐蝕與形成原電池時(shí)的腐蝕速率比較實(shí)驗(yàn)
教材P112：【實(shí)驗(yàn)4-3】
教材設(shè)計(jì)存在的不足：變量控制問(wèn)題
環(huán)節(jié)二 金屬的電化學(xué)腐蝕
活動(dòng)2：金屬的化學(xué)腐蝕與形成原電池時(shí)的腐蝕速率比較
優(yōu)化改進(jìn)
閱讀教材P112：【實(shí)驗(yàn)4-3】(2)
對(duì)比實(shí)驗(yàn)需要控制變量相同，鋅粒表面積、溫度、鹽酸體積、鹽酸濃度均相同。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，哪一個(gè)物理量難于控制完全相同？該如何改進(jìn)
5mL 0.5mol/L HCl
鋅粒
棉花
泡泡水
鋅片
鋅粒
鋅粉
鋅片
為什么不用鐵做實(shí)驗(yàn)？ 試過(guò)了多種方法，快慢相差不明顯，這可能就是
教材沒(méi)有安排用鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因。從熱力學(xué)上說(shuō)，鋅-銅電勢(shì)差比鐵-銅
要大，從動(dòng)力學(xué)上沒(méi)有查找到文獻(xiàn)說(shuō)明。
（2）教材實(shí)驗(yàn)4-4的處理
實(shí)驗(yàn)技巧：
1.用含碳量低的鐵絲（可到五金店購(gòu)買(mǎi)那種比較軟，可用于扎東西的粗鐵絲），比用鐵釘效果好。
2.打磨氧化膜
3.鋅片、銅絲與鐵盡量纏緊。鋅片多纏幾層后，再用老虎鉗從側(cè)面夾緊。
鋅
鐵
A
B
C
夾B與C，
不要夾A與C。
5. 實(shí)驗(yàn)探究與證據(jù)推理能力培養(yǎng)
教材中吸氧腐蝕，是以圖片加知識(shí)介紹的方式呈現(xiàn)。然后再以鐵釘?shù)奈醺g進(jìn)行驗(yàn)證，從以往的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，學(xué)生的思維深度不夠，遺忘率高。
修改：
通過(guò)暖寶寶制作，與生活密切銜接，滿足學(xué)生對(duì)暖寶寶的探秘欲望。實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)感更強(qiáng)。不是簡(jiǎn)單給出反應(yīng)原理，而是要學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)，進(jìn)行分析合理的反應(yīng)原理，再引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)合教師的演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為實(shí)驗(yàn)結(jié)論提供證據(jù)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，達(dá)成實(shí)驗(yàn)探究與證據(jù)推理素養(yǎng)的培養(yǎng)，強(qiáng)化對(duì)吸氧腐蝕原理的理解。
水
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明你的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了什么？
已知:Fe2+遇K3[Fe(CN)6溶液生成藍(lán)色沉淀
Cu
Zn
2h后
鐵粉
炭粉
食鹽水
（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵的電化學(xué)防護(hù)
按下圖所示裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為能通過(guò)補(bǔ)充什么實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明鐵被保護(hù)了？
A
Fe
Zn
酸化的 3%NaCl溶液
甲
6.對(duì)比教學(xué)，矛盾的普遍性與特殊性辯證思維培養(yǎng)
普遍性
普遍性
特殊性
特殊性
一、話不要說(shuō)死
溫馨提示
1.析氫腐蝕與吸氧腐蝕，并沒(méi)有絕對(duì)界限，是一個(gè)矛盾主次與轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。在適當(dāng)?shù)膒H范圍，可能會(huì)出現(xiàn)氧氣與氫離子得電子能力差不多的情況。
2.吸氧腐蝕，鋼鐵并不是在溶液與空氣交界面上腐蝕最嚴(yán)重，近液面氧氣濃度高，得電子，遠(yuǎn)離液面一定部位的鐵失電子反而比較快。腐蝕最嚴(yán)重。
3.外加電流陽(yáng)極不一定就不能保護(hù)，陽(yáng)極電化學(xué)鈍化也是一種工業(yè)上電化學(xué)防腐方法。
二、時(shí)間關(guān)系，暖寶寶中熱量問(wèn)題課后思考，下節(jié)課分析
1.原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電流通過(guò)電阻，電能轉(zhuǎn)化為熱能。
2.Fe2+與OH-結(jié)合，形成新鍵放熱。
3.Fe(OH)2的氧化，放熱。

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