吉林省吉林市第五十五中學高二化學金屬的電化學腐蝕與防護教案 人教版

吉林省吉林市第五十五中學高二化學金屬的電化學腐蝕與防護教案人教版科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）吉林省吉林市第五十五中學高二化學金屬的電化學腐蝕與防護教案人教版教學內(nèi)容本節(jié)課為人教版高中化學選修5《化學反應(yīng)原理》第四章第三節(jié)“金屬的電化學腐蝕與防護”。本節(jié)課的主要內(nèi)容有：

1.了解金屬腐蝕的定義、分類及影響因素。

2.掌握原電池原理，能分析金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕。

3.掌握金屬的防護方法，能設(shè)計簡單的金屬腐蝕防護措施。

4.能夠運用電化學知識解決實際問題，提高學生的實踐能力和科學素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標1.科學探究與實踐：通過金屬腐蝕實驗，培養(yǎng)學生的實驗操作能力，提高學生運用化學知識解決實際問題的能力。

2.證據(jù)推理與模型認知：使學生能夠運用電化學原理分析金屬的腐蝕與防護，建立金屬腐蝕防護的模型。

3.宏觀辨識與微觀探析：培養(yǎng)學生從微觀角度認識金屬腐蝕的原理，理解原電池的工作原理。

4.變化觀念與平衡思想：使學生認識金屬腐蝕是一個動態(tài)平衡過程，了解腐蝕與防護的相對性。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：學生已經(jīng)學習了化學基礎(chǔ)知識，如原子結(jié)構(gòu)、化學鍵、化學反應(yīng)等，并已經(jīng)了解了氧化還原反應(yīng)、電化學基本概念。他們還掌握了實驗操作技能，能夠進行簡單的實驗操作。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對化學實驗和實際應(yīng)用問題較感興趣，尤其是與日常生活相關(guān)的化學現(xiàn)象。他們具備一定的邏輯思維能力和問題解決能力，喜歡通過實驗和實際案例來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生可能對電化學腐蝕的原理和原電池的工作原理理解起來較為困難，對金屬腐蝕防護的實際應(yīng)用問題解決也可能存在困惑。此外，學生可能對實驗操作的安全性和精確性有待提高。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材《化學反應(yīng)原理》第四章第三節(jié)“金屬的電化學腐蝕與防護”。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關(guān)的多媒體資源，包括圖片、圖表、視頻等。例如，金屬腐蝕的原理圖、原電池的工作原理圖、金屬腐蝕防護的實際應(yīng)用案例等。

3.實驗器材：準備實驗所需的器材和試劑，確保實驗器材的完整性和安全性。實驗器材包括電化學腐蝕實驗裝置、原電池實驗裝置、金屬樣品、試劑等。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，確保有利于學生的學習。將教室分為講解區(qū)、實驗操作區(qū)、分組討論區(qū)等。講解區(qū)用于教師講解和學生提問，實驗操作區(qū)用于學生進行實驗操作，分組討論區(qū)用于學生進行分組討論和交流。

5.教學工具：準備教學所需的工具，如投影儀、電腦、音響等，確保教學過程中的多媒體資源能夠正常使用。

6.學習資料：準備與本節(jié)課相關(guān)的學習資料，如學術(shù)論文、科普文章等，提供給學生作為拓展閱讀，幫助他們更深入地理解金屬的電化學腐蝕與防護知識。

7.在線資源：收集與本節(jié)課相關(guān)的在線資源，如教育網(wǎng)站、學術(shù)網(wǎng)站等，提供給學生作為輔助學習材料，幫助他們拓寬知識面。

8.安全措施：針對實驗操作，制定安全措施，確保學生在實驗過程中的安全。例如，佩戴防護眼鏡、手套等防護用品，遵守實驗操作規(guī)程，確保實驗器材的安全使用。

9.教學預(yù)案：根據(jù)學生的實際情況和教學資源，制定教學預(yù)案，確保教學過程的順利進行。例如，備用教材、實驗器材等。

10.反饋問卷：準備反饋問卷，用于收集學生對課堂教學的反饋意見，以便對教學進行改進。

四、教學資源準備教學流程（一）課前準備（預(yù)計用時：5分鐘）

學生預(yù)習：

發(fā)放預(yù)習材料，引導學生提前了解金屬的電化學腐蝕與防護的學習內(nèi)容，標記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預(yù)習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習金屬的電化學腐蝕與防護內(nèi)容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確金屬的電化學腐蝕與防護教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保金屬的電化學腐蝕與防護教學過程的順利進行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習金屬的電化學腐蝕與防護的積極性。

（二）課堂導入（預(yù)計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入金屬的電化學腐蝕與防護學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的金屬腐蝕的基礎(chǔ)知識，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為金屬的電化學腐蝕與防護新課學習打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解金屬的電化學腐蝕與防護的基本原理，結(jié)合實例幫助學生理解。

突出原電池原理和金屬防護方法的重點，強調(diào)影響因素和實際應(yīng)用的難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞金屬的電化學腐蝕與防護問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設(shè)計實踐活動或?qū)嶒灒寣W生在實踐中體驗金屬的電化學腐蝕與防護知識的應(yīng)用，提高實踐能力。

在金屬的電化學腐蝕與防護新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對所學知識點進行梳理和總結(jié)。

強調(diào)重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預(yù)計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對金屬的電化學腐蝕與防護知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決練習題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與金屬的電化學腐蝕與防護內(nèi)容相關(guān)的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關(guān)注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合金屬的電化學腐蝕與防護內(nèi)容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習金屬的電化學腐蝕與防護的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的金屬的電化學腐蝕與防護內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的金屬的電化學腐蝕與防護內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識點梳理1.金屬腐蝕的定義、分類及影響因素：

-金屬腐蝕：金屬在自然環(huán)境或特定條件下，與其接觸的介質(zhì)發(fā)生化學或電化學反應(yīng)，導致金屬性能下降或結(jié)構(gòu)破壞的過程。

-金屬腐蝕的分類：化學腐蝕、電化學腐蝕。

-影響因素：金屬的種類、性質(zhì)、環(huán)境條件（如溫度、濕度、氧氣濃度等）、腐蝕介質(zhì)（如酸、堿、鹽等）的性質(zhì)和濃度。

2.原電池原理：

-原電池：由兩個不同金屬（或半導體）和它們之間的電解質(zhì)溶液構(gòu)成的裝置，能夠自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng)，并產(chǎn)生電流。

-原電池的構(gòu)成要素：負極（易失電子的金屬）、正極（不易失電子的金屬或非金屬）、電解質(zhì)溶液（含有可移動的離子）。

-原電池的工作原理：負極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負極通過外電路流向正極，形成閉合回路。

3.金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕：

-吸氧腐蝕：金屬在潮濕的空氣中，與氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成氧化物或氧化物膜的過程。

-析氫腐蝕：金屬在酸性環(huán)境中，與氫離子發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣的過程。

4.金屬的防護方法：

-涂層防護：在金屬表面涂覆一層防護材料（如油漆、塑料等），隔絕金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸。

-陰極保護：通過外加電流或犧牲陽極的方法，使金屬表面成為電解質(zhì)溶液中的陰極，從而減緩腐蝕速度。

-合金化防護：在金屬中加入其他元素，形成合金，提高金屬的耐腐蝕性能。

-設(shè)計合理的工程結(jié)構(gòu)：避免金屬在腐蝕環(huán)境中長時間暴露，合理設(shè)計管道、設(shè)備等。

5.金屬的電化學腐蝕與防護的實際應(yīng)用：

-金屬的電化學腐蝕與防護在許多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如石油、化工、電力、建筑等。

-實際應(yīng)用案例：鋼鐵的腐蝕與防護、銅質(zhì)管道的腐蝕與防護、金屬建筑材料的腐蝕與防護等。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-觀察學生在課堂上的參與程度，積極主動回答問題、參與討論的情況。

-評估學生對金屬的電化學腐蝕與防護知識的理解程度，是否能正確運用原電池原理分析腐蝕與防護問題。

2.小組討論成果展示：

-評估學生在小組討論中的表現(xiàn)，是否能提出自己的觀點，與他人進行有效的溝通和合作。

-檢查小組討論的成果，是否能全面、準確地總結(jié)和展示金屬的電化學腐蝕與防護的知識點和實際應(yīng)用。

3.隨堂測試：

-設(shè)計隨堂測試題，包括選擇題、填空題和簡答題等，評估學生對金屬的電化學腐蝕與防護知識的掌握程度。

-分析學生的答題情況，關(guān)注學生對重點知識的掌握和解決實際問題的能力。

4.作業(yè)完成情況：

-檢查學生完成課后作業(yè)的情況，關(guān)注學生對金屬的電化學腐蝕與防護知識的理解和應(yīng)用能力。

-分析學生的作業(yè)中出現(xiàn)的錯誤類型，找出學生理解和應(yīng)用知識的薄弱環(huán)節(jié)，進行針對性的講解和輔導。

5.教師評價與反饋：

-針對學生在課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測試和作業(yè)完成情況方面的表現(xiàn)，進行綜合評價。

-給予學生積極的反饋和鼓勵，指出他們的優(yōu)點和進步。

-提出針對性的改進建議，幫助學生提高金屬的電化學腐蝕與防護知識的學習效果，提升解決實際問題的能力。

-鼓勵學生繼續(xù)努力，培養(yǎng)他們對化學學科的興趣和熱情。典型例題講解1.例題一：判斷金屬腐蝕類型

題目：下列哪種金屬在潮濕環(huán)境中更容易發(fā)生吸氧腐蝕？

A.鐵

B.銅

C.鋁

D.鋅

答案：A.鐵

解析：鐵在潮濕環(huán)境中容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成氧化鐵，從而發(fā)生吸氧腐蝕。而銅、鋁和鋅在潮濕環(huán)境中不易發(fā)生吸氧腐蝕。

2.例題二：分析原電池構(gòu)成

題目：下列哪種組合可以構(gòu)成原電池？

A.鋅片、銅片、硫酸溶液

B.鐵片、銅片、氯化鈉溶液

C.銅片、鋁片、氫氧化鈉溶液

D.鋅片、銅片、氫氧化鈉溶液

答案：A.鋅片、銅片、硫酸溶液

解析：鋅片和銅片分別作為負極和正極，硫酸溶液作為電解質(zhì)，可以構(gòu)成原電池，產(chǎn)生電流。而其他選項中的金屬或溶液組合不能構(gòu)成原電池。

3.例題三：判斷金屬腐蝕防護方法

題目：下列哪種方法可以有效防止鐵質(zhì)管道的腐蝕？

A.涂層防護

B.陰極保護

C.合金化防護

D.設(shè)計合理的工程結(jié)構(gòu)

答案：A.涂層防護

解析：涂層防護是在鐵質(zhì)管道表面涂覆一層防護材料，隔絕鐵質(zhì)管道與腐蝕介質(zhì)的接觸，從而有效防止腐蝕。而其他選項中的方法也可以防止鐵質(zhì)管道的腐蝕，但不如涂層防護效果顯著。

4.例題四：分析金屬腐蝕與防護的實例

題目：在潮濕環(huán)境中，銅質(zhì)管道的腐蝕速度較慢，請分析原因。

答案：銅質(zhì)管道在潮濕環(huán)境中腐蝕速度較慢的原因是因為銅是一種穩(wěn)定金屬，不容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)。此外，銅質(zhì)管道表面形成了一層致密的氧化膜，具有很好的防護作用。

5.例題五：判斷金屬腐蝕的影響因素

題目：下列哪種因素對金屬腐蝕速度影響最大？

A.金屬的種類

B.環(huán)境條件

C.腐蝕介質(zhì)

D.腐蝕介質(zhì)的濃度

答案：B.環(huán)境條件

解析：環(huán)境條件（如溫度、濕度、氧氣濃度等）對金屬腐蝕速度的影響最大。在不同的環(huán)境條件下，金屬的腐蝕速度會有很大的差異。教學反思與改進1.設(shè)計反思活動：

-在教學結(jié)束后，安排學生填寫反饋問卷，收集他們對金屬的電化學腐蝕與防護課程的意見和建議。

-觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，評估他們對金屬的電化學腐蝕與防護知識的理解和掌握程度。

-與學生進行個別交流，了解他們對金屬的電化學腐蝕與防護課程的興趣和困惑。

2.制定改進措施：

-根據(jù)學生反饋和觀察結(jié)果，針對性地改進教學方法和手段，以提高學生的學習興趣和參與度。

-針對學生在金屬的電化學腐蝕與防護課程中的薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)計針對性的輔導和練習，幫助他們加深理解和掌握知識。

-加強與學生的互動，鼓勵他們積極參與課堂討論和問題解決，提高他們的思考和解決問題的能力。

-設(shè)計更多的實驗和實踐環(huán)節(jié)，讓學生在實踐中體驗金屬的電化學腐蝕與防護知識，提高他們的實踐能力和應(yīng)用能力。

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