探究鐵的電化學(xué)腐蝕

1、探究鐵的電化學(xué)腐蝕探究鐵的電化學(xué)腐蝕1教學(xué)指導(dǎo)思想2教學(xué)內(nèi)容分析33學(xué)生情況分析4教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)5教學(xué)過程設(shè)計(jì)6教學(xué)反思1教學(xué)指導(dǎo)思想2教學(xué)內(nèi)容分析33學(xué)生情況分析4教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)5教學(xué)指導(dǎo)思想電化學(xué)腐蝕宏觀現(xiàn)象微觀本質(zhì)核心素養(yǎng)微觀探析宏觀辨識解決實(shí)際問題教學(xué)指導(dǎo)思想電化學(xué)腐蝕宏觀現(xiàn)象微觀本質(zhì)核心素養(yǎng)微觀探析宏觀辨高考說明 知識內(nèi)容 教學(xué)價值教學(xué)內(nèi)容分析宏觀現(xiàn)象微觀探析氧濃差腐蝕鹽濃差腐蝕漏電腐蝕劃痕腐蝕合金腐蝕金屬材料所處環(huán)境電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)金屬表面形成電勢差氧濃差腐蝕劃痕腐蝕金屬材料本身漏電腐蝕具體實(shí)例高考說明 知識內(nèi)容 教學(xué)價值教學(xué)內(nèi)容分析宏觀現(xiàn)象微觀學(xué)生認(rèn)知障礙分析問卷-數(shù)據(jù)-結(jié)論-策略氧

2、濃差腐蝕99%的學(xué)生認(rèn)為海面處氧氣含量高導(dǎo)致該區(qū)域腐蝕最嚴(yán)重。98%的學(xué)生能正確寫出相應(yīng)的電極方程式，50%的同學(xué)可以對腐蝕區(qū)域和變紅區(qū)域做出正確判斷；80%的學(xué)生生搬硬套電解池模型，認(rèn)為其中一個銅球?yàn)殛枠O、另一個銅球?yàn)殛帢O，陽極銅球腐蝕嚴(yán)重。真實(shí)問題解決 1 學(xué)生缺乏對電化學(xué)腐蝕本質(zhì)的理解和認(rèn)識3 未將電勢與物質(zhì)的性質(zhì)建立聯(lián)系4 不能基于腐蝕本質(zhì)解決新情境下的實(shí)際問題2 套用原電池模型，無法解釋同一塊鐵片上低氧區(qū)腐蝕嚴(yán)重學(xué)生認(rèn)知障礙分析問卷-數(shù)據(jù)-結(jié)論-策略氧濃差腐蝕99%的學(xué)生學(xué)生認(rèn)知障礙分析問卷-數(shù)據(jù)-結(jié)論-策略氧濃差腐蝕真實(shí)問題解決解決實(shí)際問題呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)事實(shí)探究分析得出結(jié)論學(xué)生認(rèn)知障礙分

3、析問卷-數(shù)據(jù)-結(jié)論-策略氧濃差腐蝕真實(shí)問題解決教學(xué)目標(biāo)分析 難點(diǎn) 重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)分析 難點(diǎn) 重點(diǎn)認(rèn)知發(fā)展教學(xué)結(jié)構(gòu)圖任務(wù)線探究鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)探討漏電對鋼鐵電化學(xué)腐蝕的影響提出防止金屬電化學(xué)腐蝕的措施問題1：鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？問題2：當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？問題3：防止金屬電化學(xué)腐蝕的措施?通過對同一實(shí)驗(yàn)兩種不同現(xiàn)象的探究分析，增進(jìn)對金屬電化學(xué)腐蝕的內(nèi)在本質(zhì)的理解，豐富和發(fā)展有關(guān)原電池的模型與理論認(rèn)知，提升宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)?；诮饘俚碾娀瘜W(xué)腐蝕本質(zhì)解釋漏電腐蝕原理，提升解決實(shí)際問題的能力。

4、綜合運(yùn)用電化學(xué)腐蝕機(jī)制，提出相應(yīng)的措施。問題線認(rèn)知發(fā)展教學(xué)結(jié)構(gòu)圖任務(wù)線探究鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)探討漏電對鋼現(xiàn)象1現(xiàn)象2中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【學(xué)生活動】預(yù)測【問題1.1】為什么中心區(qū)域腐蝕情況嚴(yán)重？【提出猜想】氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)的鐵腐蝕嚴(yán)重?！净顒?.2】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)鐵腐蝕嚴(yán)重？實(shí)驗(yàn)分析解釋現(xiàn)象1現(xiàn)象2中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【問題1】鐵現(xiàn)象1現(xiàn)象2中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀

5、及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【學(xué)生活動】預(yù)測【問題1.1】為什么中心區(qū)域腐蝕情況嚴(yán)重？【提出猜想】氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)的鐵腐蝕嚴(yán)重?！净顒?.2】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)鐵腐蝕嚴(yán)重？實(shí)驗(yàn)分析解釋現(xiàn)象1現(xiàn)象2中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【問題1】鐵現(xiàn)象1中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【學(xué)生活動】預(yù)測實(shí)驗(yàn)分析解釋 負(fù)極 高電勢 低電勢 正極 e-氧濃差腐蝕電池現(xiàn)象1中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【問題1】鐵片上滴入氯化鈉

6、、鐵氰化鉀氧濃差腐蝕地面【思考】若地下鋼鐵管道處于碎石和粘土兩種潮濕的土質(zhì)中，請你預(yù)測鋼鐵管道的腐蝕狀況并說明理由？通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生真切的感受到了生活中氧濃差腐蝕的存在。任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)氧濃差腐蝕地面【思考】若地下鋼鐵管道處于碎石和粘土兩種潮濕的現(xiàn)象1中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】【問題1.1】為什么中心區(qū)域腐蝕情況嚴(yán)重？【提出猜想】液滴邊緣區(qū)和空氣接觸充分氧氣濃度高，液滴中心區(qū)域氧氣濃度低，氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)的鐵腐蝕嚴(yán)重。【活動1.2】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)鐵腐蝕嚴(yán)重？【問題1.3】為什么低氧區(qū)的鐵腐蝕嚴(yán)重？預(yù)測實(shí)驗(yàn)分析解釋任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究

7、金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？現(xiàn)象1中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】【問題1.1】為什么中心【問題1.3】為什么低氧區(qū)的鐵腐蝕嚴(yán)重？【資料1】在導(dǎo)體中，電子沿電勢升高的方向遷移O2+H2O+4e-=4OH-高電勢區(qū)低電勢區(qū)O2含量高，得電子能力強(qiáng)O2含量低，得電子能力弱O2+H2O+4e-=4OH-EEe-腐蝕區(qū)Fe-2e-=Fe2+這樣的思考讓學(xué)生對于電化學(xué)腐蝕的認(rèn)識從宏觀走向微觀，重在發(fā)展學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。并自主得出電化學(xué)腐蝕的內(nèi)在本質(zhì)突破了本課的教學(xué)重點(diǎn)。多學(xué)科融合任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕

8、的本質(zhì)【問題1.3】為什么低氧區(qū)的鐵腐蝕嚴(yán)重？【資料1】在導(dǎo)體中，現(xiàn)象1現(xiàn)象2中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【問題1.4】為什么邊緣區(qū)也有腐蝕？【提出猜想】鐵表面局部有破損造成了邊緣區(qū)域腐蝕【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】劃痕實(shí)驗(yàn)【問題1.5】為什么劃痕處成為腐蝕區(qū)，請分析？該過程增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)際獲得感：1.學(xué)生主動實(shí)驗(yàn)證明了自己的猜想；2.學(xué)生主動提出問題；3.在課堂上有同學(xué)主動尋求鐵的微觀結(jié)構(gòu)知識。預(yù)測實(shí)驗(yàn)分析解釋任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？現(xiàn)象1現(xiàn)象2中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀邊緣區(qū)也

9、有藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】【問題1.4】為什么邊緣區(qū)也有腐蝕？【問題1.5】為什么劃痕處成為腐蝕區(qū)，請你分析？溶液鐵板各處電勢相等高電勢區(qū)高電勢區(qū)電場方向電場方向e-e-腐蝕區(qū)O2+H2O+4e-=4OH-O2+H2O+4e-=4OH-【小結(jié)】劃痕處增大了金屬晶體缺陷，提高其活性，失電子能力強(qiáng)，作為負(fù)極，加速金屬的腐蝕。任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【問題1.4】為什么邊緣區(qū)也有腐蝕？【問題1.5】為什么劃痕現(xiàn)象1中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】【問題1.1】為什么中心區(qū)域腐蝕情況嚴(yán)重？【提出猜想】液滴邊緣區(qū)和空氣接觸充分氧氣濃度高，液滴中心區(qū)域氧氣濃度低，氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)的鐵

10、腐蝕嚴(yán)重。【活動1.2】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)鐵腐蝕嚴(yán)重？【問題1.3】為什么低氧區(qū)的鐵腐蝕嚴(yán)重？預(yù)測實(shí)驗(yàn)分析解釋宏觀微觀任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？現(xiàn)象1中心區(qū)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】【問題1.1】為什么中心現(xiàn)象2邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【問題1.4】為什么邊緣區(qū)也有腐蝕？【提出猜想】鐵表面局部有破損造成了邊緣區(qū)域腐蝕【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】劃痕實(shí)驗(yàn)【問題1.5】為什么劃痕處成為腐蝕區(qū)，請分析？預(yù)測實(shí)驗(yàn)分析解釋宏觀微觀任務(wù)一 依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)【問題1】

11、鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象，為什么？現(xiàn)象2邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【學(xué)生活動】邊緣區(qū)也有藍(lán)色沉淀【問題【問題2】當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？+ - 電流潮濕土壤鋼鐵管道電流任務(wù)二 依據(jù)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)分析漏電腐蝕的原理【問題2】當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎【活動2.1】結(jié)合電化學(xué)原理的圖示分析漏電腐蝕原理【實(shí)驗(yàn)視頻】漏電腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)腐蝕區(qū)電場方向任務(wù)二 依據(jù)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)分析漏電腐蝕的原理【問題2】當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？【活動2.1】結(jié)合電化學(xué)原理的圖

12、示分析漏電腐蝕原理【實(shí)驗(yàn)視頻【活動2.1】結(jié)合電化學(xué)原理的圖示分析漏電腐蝕原理【實(shí)驗(yàn)視頻】漏電腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)腐蝕區(qū)電場方向任務(wù)二 依據(jù)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)分析漏電腐蝕的原理【問題2】當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？【活動2.1】結(jié)合電化學(xué)原理的圖示分析漏電腐蝕原理【實(shí)驗(yàn)視頻任務(wù)二 依據(jù)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)分析漏電腐蝕的原理任務(wù)二 依據(jù)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)分析漏電腐蝕的原理【問題2】當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？【活動2.1】結(jié)合電化學(xué)原理的圖示分析漏電腐蝕原理【實(shí)驗(yàn)視頻】漏電腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)【問題2.2】請結(jié)合原理預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

13、？銅質(zhì)管道高電位析氫低電位腐蝕壁厚89mm的鋼管在漏電的作用下，4個月就會發(fā)生腐蝕穿孔。任務(wù)二 依據(jù)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)分析漏電腐蝕的原理【問題2】當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎任務(wù)三 依據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕及其影響因素，提出防止金屬電化學(xué)腐蝕的建議【問題3】請給出防止金屬電化學(xué)腐蝕的措施？金屬材料所處環(huán)境電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)金屬表面形成電勢差金屬材料本身鋅塊輔助陽極（不溶性）任務(wù)三 依據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕及其影響因素，提出防止金屬電化學(xué)腐教學(xué)反思1. 基于實(shí)際問題解決的素材的開發(fā)和應(yīng)用地面教學(xué)反思1. 基于實(shí)際問題解決的素材的開發(fā)和應(yīng)用地面2. 依托學(xué)科知識本質(zhì)提升學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)現(xiàn)象1現(xiàn)象2觀察現(xiàn)象金屬電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)得出結(jié)論銅質(zhì)管道微觀探析分析解釋實(shí)際問題教學(xué)反思2. 依托學(xué)科知識本質(zhì)提升學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)現(xiàn)3. 設(shè)置連續(xù)性問題，引發(fā)學(xué)生深入探究問題1：鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化及酚酞的混合溶液鉀會產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象？問題2：當(dāng)有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響？問題3：防止金屬電化學(xué)腐蝕的措施?為什么邊緣區(qū)也有腐蝕？為什么氧氣濃度差異導(dǎo)致低氧區(qū)鐵腐蝕嚴(yán)重？為什么氧氣濃度大的區(qū)域金屬電勢高？為什么劃痕處腐蝕嚴(yán)重？為