資源簡介

1.4《金屬的腐蝕與防護護-?；饭穹栏脑旆桨冈O計》教學設計
教材分析
本節內容位于山東科學技術出版社選擇性必修1化學反應原理第1章化學反應與能量變化中的第4節內容——金屬的腐蝕與防護，其前三節內容安排為化學反應的熱效應、化學能轉化為電能——電池、電能轉化為化學能——電解。對比研究三本高中的化學反應原理主流教材（魯科版、人教版、蘇教版），本節主體內容都分為三大部分：金屬腐蝕的原理、金屬腐蝕的防護和電化學腐蝕原理的應用。且將腐蝕原理聚焦在電化學腐蝕，在真實的鋼鐵腐蝕情境下，分環境分析吸氧腐蝕和析氫腐蝕原理；將防腐方法聚焦在電化學防護，即犧牲陽極保護法和陰極電保護法。在進行腐蝕原理知識教學時，魯科版教材以微觀示意圖的形式呈現與銅板接觸的鐵釘的電化學腐蝕原理，既形象地呈現了銅板與鐵釘接觸的情況，便于學生發現原電池，又直觀地呈現了金屬腐蝕的電化學過程，便于學生理解。金屬腐蝕的防護這一部分魯科版教材以交流 探討問題組促進學生思考，抓住電化學腐蝕的本質，配以圖示，介紹兩種重要的防止電化學腐蝕的方法，啟發學生舉一反三，設計出其他防止電化學腐蝕的方法。應用方面主要通過引導學生理解保暖貼和微電解法處理污水的設計原理，讓學生體會原理的創造性應用，凸顯電化學腐蝕原理的積極應用價值。金屬的腐蝕與防護是在原電池和電解池的知識基礎上進一步利用電化學認識模型，應用原電池的工作原理，分析解釋金屬電化學腐蝕原理，應用原電池和電解池工作原理，設計金屬防腐措施，體會金屬的電化學腐蝕原理在真實問題解決中的創造性應用。本節教材體現了電化學原理的認識發展價值和化學能與電能的相互轉化的社會應用價值，有利于促進學生“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”和“科學態度與社會責任”化學學科核心素養的發展。
教學目標
1.通過探究腐蝕原因使學生了解金屬腐蝕的分類，掌握金屬發生電化學腐蝕的本質，知道金屬腐蝕危害，利用原電池模型掌握析氫腐蝕和吸氧腐蝕的原理并正確書寫有關電極反應式，通過對真實實驗中金屬在不同環境下的腐蝕的實際數據分析，推導不同環境金屬發生的腐蝕原理，培養學生宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認識核心素養。
2.通過尋求防腐方法了解防止金屬腐蝕的措施。理解掌握犧牲陽極保護法和陰極電保護法的原理，并能利用電化學原理解釋金屬腐蝕現象，選擇并設計防腐措施，培養學生科學態度與社會責任核心素養。
學習重難點
吸氧腐蝕和析氫腐蝕犧牲陽極保護法和陰極電保護法
教學過程
教學環節 驅動問題 教師活動 學生活動 設計意圖
課堂引入 ?；饭窀g。 展示學校?；饭駡D片及其他腐蝕現狀圖片。 觀察腐蝕圖片 從學生身邊的化學問題出發，引入金屬腐蝕的真實問題情境。
總任務：為學校危化品柜 設計防腐改造方案 為學校?；饭裨O計防腐改造方案。布置本節課總任務。 明確本節課主任務。 通過解決身邊的實際化學問題，激發學生的責任意識，切身體會化學知識是有用的，感受化學學科魅力，激發學生化學學習興趣。
任務拆解 設計防腐改造方案的一般思路是什么？ 引導學生拆解總任務。 小組討論，并派代表發言。 通過拆解任務，真正鍛煉學生解決實際問題時拆解問題的能力。
任務一：探究腐蝕原因 【問題組一】 1.兩個?；饭裰惺⒎诺乃幤贩N類？ 2.兩個危化品柜發生腐蝕的酸堿環境？ 3.腐蝕生成的主要產物？ 4.結合?；饭窆耖T成分與環境，腐蝕的根本原因？ 提供資料卡1。引導學生討論分析。小結：電化學腐蝕定義。 小組討論解決問題組一，并派代表發言。 通過問題組一，分析得到腐蝕環境和發生腐蝕的根本原因，為后續利用原電池模型表示腐蝕原理搭建思維臺階。培養學生宏觀辨識與微觀探析這一素養
【問題組二】 1.利用原電池模型表示2、3號柜的腐蝕原理。 2.嘗試分別寫出電極反應方程式和總反應方程式。 提供原電池模型，引導學生用原電池模型表示腐蝕原理及書寫方程式。小結：析氫腐蝕和吸氧腐蝕的腐蝕原理。小組討論并利用原電池 模型表示腐蝕原理及書寫電極反應方程式和總反應方程式。并派代表展示講解。深化對原電池模型的理解與遷移 應用能力，加強學生模型思維，通過書寫方程式，落實腐蝕原理，培養學生證據推理與模型認識這一素養
【問題三】實際腐蝕過程中只發生上述的單一腐蝕嗎？ 提供腐蝕實驗探究裝置及在氯化鈉溶液和酸性溶液下發生腐蝕的相關實驗數據。引導學生討論分析 理解實驗并小組討論分析實驗數據，解決問題三，派代表分享觀點。 從理論分析回歸實際問題解決，通過分析簡明有力的實驗數據，結合理論分析，切實找到實際腐蝕原理，培養學生證據推理與模型認知這一素養。
任務二：尋求防腐方法 請小組合作尋求防腐方法，并給出防腐模型。 引導學生討論分析。根據學生討論情況選擇性給出友情提示。總結防腐方法，重點總結介紹犧牲陽極保護法和陰極電保護法。 小組合作討論尋求防腐方法，展示犧牲陽極保護法和陰極電保護法的防腐模型。 針對腐蝕原理，從多種角度尋求防腐方法，讓學生自主解決身邊問題，并獲得給出解決方法的自豪感，認識到化學真實有用。多種方法的提出為后續學生選擇不同方法進行防腐方案設計做鋪墊。培養學生模型認知、科學探究與創新意識等素養。
項目成果：?；饭穹栏桨?請小組合作，給出?；饭穹栏脑旆桨?，并以產品海報等形式展現。 布置課后任務。 小組合作，課后按要求進行課后任務，給出項目成果。 通過海報等形式將解決問題的方案外顯，進一步發展學生解決實際問題的能力，培養其主動將化學知識應用于生產生活的意識，增強其科學精神與社會責任這一素養。
四、板書設計
《危化品柜防腐改造方案設計》評測練習【 知識能力再應用】 從2017年至今，我國已陸續有三艘國產航母下水服役。為在日常任務和戰斗中保持較高戰斗力，延長使用壽命，在航母的構成材料中，其外殼要具有耐腐蝕的性質。請同學們利用所學知識思考并解答： 1.航母外殼在海水中主要的腐蝕類型及腐蝕原理？ 2.可以采取什么方法使航母外殼耐海水腐蝕？ 【限時訓練務實操】 請同學們在20分鐘內完成下列題目。 1．下列關于電化學腐蝕、防護與利用的說法中，正確的是 A．銅板打上鐵鉚釘后，銅板更易被腐蝕 B．金屬表面鈍化處理可防止金屬腐蝕 C．連接鋅棒后，電子由鐵管道流向鋅 D．陰極的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+ 2．下列有關金屬腐蝕及防護的說法錯誤的是 A．圖1中，鐵釘發生析氫腐蝕 B．圖2中，鐵釘發生吸氧腐蝕，向插石墨棒的玻璃筒內滴入酚酞試液，溶液變紅 C．圖3中，開關K置于M處促進鐵腐蝕，K置于N處抑制鐵腐蝕 D．圖4中，燃氣灶中的鐵在高溫下主要發生化學腐蝕 3．濃硫酸貯存罐的鈍化金屬保護法示意圖如圖，其原理是利用可鈍化的金屬與直流電源相連，控制合適的電壓，使金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，以有效減緩金屬腐蝕。下列選項錯誤的是 A．金屬貯存罐可用鋼制材料 B．電子沿導線流入輔助電極 C．貯存濃硫酸的金屬罐與電源負極相連 D．電壓高到一定程度有可能會加劇腐蝕 4．下列關于金屬腐蝕與防護的說法錯誤的是 A．純鐵比生鐵更容易生銹B．船底鑲嵌鋅塊可保護鐵制船體 C．陰極電保護法可用廢鐵做陽極D．可用吸氧腐蝕原理設計一次性保暖貼 5．下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是 A．圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重 B．圖2中，往燒杯中鐵棒附近滴加幾滴K3【Fe（CN）6】溶液，生成藍色沉淀 C．圖3中，開關由M改置于N時，Cu-Zn合金的腐蝕速率增大 D．圖4中，采用外加電流法防止地下鋼鐵管道的腐蝕 《?；饭穹栏脑旆桨冈O計》課后反思 1.項目主題選取“小而精”，真情境、真問題、真解決。本節課的主任務就是師生身邊的問題——如何防止化學實驗室?；饭窀g，學生自主拆解任務，選取其中需重點解決的兩個遞進任務：探究腐蝕原因→尋求腐蝕方法。通過問題組一解決腐蝕環境和腐蝕反應類型問題，問題組二探究不同環境下的不同腐蝕類型，問題三探索實際腐蝕過程中發生的腐蝕類型是怎樣的。本節課用一個課時解決一個小項目，且對于學生的課余時間占據較少，利于項目式教學常態化。 2.項目任務及問題組設計有進階性。在前面上課過程中發現，學生雖然剛學習了原電池和電解池知識，但仍不能快速進行知識的聯系與反應，不能較為完整地推測生活中大多數腐蝕但本質都是發生了原電池反應。若只給學生布置任務一即探究腐蝕原理進行開放探究，學生無法快速聚焦解決腐蝕原理。故本項目任務一中設置三個具有進階性的問題組，幫助學生在思維臺階上步步突破腐蝕原理。 3.教學思路清晰，學生活動充分有效。教學思路為通過真實情景引入總任務：為學校?；饭裨O計防腐改造方案，將總任務拆分為兩個子任務：探究腐蝕原因、尋求腐蝕方法。在課堂過程中給學生提供危化品柜存放藥品表、?；饭窆耖T成分、真實腐蝕實驗中的實驗數據等材料，通過問題組的引導，使學生充分探討解決總任務。在解決問題過程中，學生小組討論，代表發言，不同角度完善補充，自主合作解決一系列問題。真正做到將課堂還給學生，讓學生真正成為課堂的主人。 4.充分發展學生化學核心素養。學生在解決危化品柜防腐這一實際問題的過程中任務驅動、質疑探究，小組合作中互助、學習，任務完成中推測、探索，成果展示中歸納、提高，很好地落實化學學科的核心素養，從而達到使學生全面發展、立德樹人的教育教學目標。

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