2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第三章 探索生活材料 第二節(jié) 金屬的腐蝕和防護(hù)教學(xué)實錄 新人教版選修1

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第三章探索生活材料第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)教學(xué)實錄新人教版選修1學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容教材：新人教版選修1

章節(jié)：第三章探索生活材料第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)

內(nèi)容：金屬腐蝕的類型、腐蝕條件、腐蝕速率的影響因素；金屬腐蝕的防護(hù)方法，包括表面處理、合金化、電化學(xué)保護(hù)等；生活中常見金屬材料的腐蝕與防護(hù)實例。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)與生活、社會密切聯(lián)系的認(rèn)識，提高學(xué)生運用化學(xué)知識解決實際問題的能力。通過探究金屬腐蝕和防護(hù)的原理，強化學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，提升學(xué)生的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀念。同時，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用，增強學(xué)生的社會責(zé)任感和創(chuàng)新精神。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①金屬腐蝕的類型和機理，特別是電化學(xué)腐蝕的基本原理；

②金屬腐蝕防護(hù)方法的選擇和應(yīng)用，包括表面處理、合金化、電化學(xué)保護(hù)等技術(shù)的實際應(yīng)用；

③結(jié)合實際案例，分析金屬腐蝕對生活和工業(yè)的影響，以及相應(yīng)的防護(hù)措施。

2.教學(xué)難點，

①理解電化學(xué)腐蝕過程中電極反應(yīng)的動態(tài)變化和電子轉(zhuǎn)移過程；

②掌握不同金屬腐蝕防護(hù)方法的優(yōu)缺點和適用條件，并能進(jìn)行合理選擇；

③將理論知識與實際案例相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，尤其是在復(fù)雜環(huán)境中的金屬腐蝕防護(hù)策略的制定。教學(xué)資源軟硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、計算機）、實物教具（腐蝕的金屬樣品、防護(hù)措施演示模型）。

課程平臺：學(xué)?；瘜W(xué)實驗室管理系統(tǒng)、在線化學(xué)教育資源庫。

信息化資源：金屬腐蝕和防護(hù)的科普視頻、相關(guān)學(xué)術(shù)論文電子版、金屬腐蝕實驗數(shù)據(jù)表格。

教學(xué)手段：實驗演示、小組討論、案例分析、課堂互動。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

-詳細(xì)內(nèi)容：利用生活中常見的金屬制品（如鐵銹蝕的自行車鏈條、生銹的鍋具等）作為導(dǎo)入，提問學(xué)生：“這些金屬制品為什么會生銹？有沒有什么方法可以防止金屬生銹？”通過提問激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考金屬腐蝕的問題，自然過渡到新課內(nèi)容。

2.新課講授

-第一條：金屬腐蝕的類型和機理

-詳細(xì)內(nèi)容：講解金屬腐蝕的基本類型，如化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，并重點解釋電化學(xué)腐蝕的原理，包括電極反應(yīng)、腐蝕電流和腐蝕產(chǎn)物等。通過實驗演示，如銅鋅原電池實驗，展示電化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解腐蝕過程。

-第二條：金屬腐蝕防護(hù)方法

-詳細(xì)內(nèi)容：介紹金屬腐蝕的防護(hù)方法，包括表面處理（涂漆、電鍍等）、合金化（不銹鋼）、電化學(xué)保護(hù)（陰極保護(hù)）等。通過圖片和實際案例，如船體防腐、建筑結(jié)構(gòu)防腐等，展示不同防護(hù)方法的應(yīng)用。

-第三條：金屬腐蝕防護(hù)的應(yīng)用

-詳細(xì)內(nèi)容：結(jié)合實際案例，分析金屬腐蝕對生活和工業(yè)的影響，如腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備損壞、資源浪費等。探討如何選擇合適的防護(hù)方法，以及如何提高防護(hù)效果。

3.實踐活動

-第一條：金屬腐蝕實驗

-詳細(xì)內(nèi)容：學(xué)生分組進(jìn)行金屬腐蝕實驗，如鐵在酸、堿、鹽溶液中的腐蝕實驗，觀察并記錄腐蝕現(xiàn)象，分析腐蝕條件對腐蝕速率的影響。

-第二條：金屬防護(hù)方法實驗

-詳細(xì)內(nèi)容：學(xué)生分組進(jìn)行金屬防護(hù)方法實驗，如電鍍實驗，觀察并記錄實驗結(jié)果，分析不同防護(hù)方法的效果。

-第三條：金屬腐蝕防護(hù)方案設(shè)計

-詳細(xì)內(nèi)容：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計針對特定金屬制品的腐蝕防護(hù)方案，如針對自行車鏈條的防銹方案，包括材料選擇、工藝流程等。

4.學(xué)生小組討論

-第一方面：金屬腐蝕的影響

-內(nèi)容舉例回答：討論金屬腐蝕對環(huán)境、設(shè)備、資源等方面的影響，如腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備損壞、資源浪費、環(huán)境污染等。

-第二方面：金屬腐蝕防護(hù)方法的選擇

-內(nèi)容舉例回答：討論不同金屬腐蝕防護(hù)方法的優(yōu)缺點和適用條件，如表面處理、合金化、電化學(xué)保護(hù)等。

-第三方面：金屬腐蝕防護(hù)的實際應(yīng)用

-內(nèi)容舉例回答：討論金屬腐蝕防護(hù)在生活中的應(yīng)用，如建筑、交通、電子等領(lǐng)域的防腐措施。

5.總結(jié)回顧

-詳細(xì)內(nèi)容：回顧本節(jié)課的重點內(nèi)容，包括金屬腐蝕的類型、機理、防護(hù)方法等。通過提問的方式，檢查學(xué)生對重點知識的掌握情況，如“金屬腐蝕的主要類型有哪些？”“電化學(xué)腐蝕的原理是什么？”“常見的金屬腐蝕防護(hù)方法有哪些？”等。最后，總結(jié)金屬腐蝕防護(hù)的重要性，強調(diào)學(xué)生應(yīng)具備的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀念。

用時：45分鐘學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學(xué)生能夠正確區(qū)分金屬腐蝕的類型，如化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，并理解電化學(xué)腐蝕的基本原理。

-學(xué)生掌握了金屬腐蝕防護(hù)的基本方法，包括表面處理、合金化、電化學(xué)保護(hù)等，能夠根據(jù)實際情況選擇合適的防護(hù)措施。

-學(xué)生了解金屬腐蝕對生活和工業(yè)的影響，能夠分析腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備損壞、資源浪費、環(huán)境污染等問題。

2.能力提升：

-學(xué)生通過實驗演示和實踐活動，提高了觀察、記錄和分析實驗結(jié)果的能力。

-學(xué)生在小組討論中，鍛煉了合作溝通、表達(dá)觀點和解決問題的能力。

-學(xué)生在金屬腐蝕防護(hù)方案設(shè)計中，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和實際應(yīng)用能力。

3.思維發(fā)展：

-學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實際案例相結(jié)合，分析金屬腐蝕的復(fù)雜環(huán)境，提高邏輯思維和批判性思維能力。

-學(xué)生在探討金屬腐蝕防護(hù)的重要性時，增強了環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展觀念，提升了社會責(zé)任感。

4.實用性：

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的金屬腐蝕和防護(hù)知識應(yīng)用于日常生活，如家庭用品的保養(yǎng)、汽車維護(hù)等，提高生活品質(zhì)。

-學(xué)生在了解金屬腐蝕防護(hù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用時，為將來從事相關(guān)工作打下了基礎(chǔ)。

5.情感態(tài)度：

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)金屬腐蝕和防護(hù)知識，認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性，激發(fā)了對科學(xué)探索的興趣。

-學(xué)生在實踐活動中，體驗到合作與競爭的樂趣，培養(yǎng)了團(tuán)隊精神和競爭意識。板書設(shè)計1.金屬腐蝕的類型

①化學(xué)腐蝕

②電化學(xué)腐蝕

③腐蝕機理

2.電化學(xué)腐蝕原理

①電極反應(yīng)

②腐蝕電流

③腐蝕產(chǎn)物

3.金屬腐蝕防護(hù)方法

①表面處理

②合金化

③電化學(xué)保護(hù)

4.腐蝕防護(hù)應(yīng)用案例

①建筑結(jié)構(gòu)防腐

②交通工具防腐

③電子產(chǎn)品防腐

5.金屬腐蝕防護(hù)方案設(shè)計

①材料選擇

②工藝流程

③預(yù)期效果

6.金屬腐蝕的影響

①設(shè)備損壞

②資源浪費

③環(huán)境污染

7.金屬腐蝕防護(hù)的重要性

①環(huán)保意識

②可持續(xù)發(fā)展

③社會責(zé)任課后作業(yè)1.實驗題：設(shè)計一個實驗方案，觀察鐵在不同環(huán)境（如酸性、堿性、中性溶液）中的腐蝕情況，并記錄腐蝕速率。要求：

-列出實驗步驟；

-描述預(yù)期觀察到的現(xiàn)象；

-分析不同環(huán)境對腐蝕速率的影響。

答案：

實驗步驟：

1.準(zhǔn)備相同大小的鐵片三片，分別標(biāo)記為A、B、C；

2.將A片放入稀鹽酸中，B片放入稀氫氧化鈉溶液中，C片放入蒸餾水中；

3.每隔一定時間取出鐵片，觀察并記錄其表面變化；

4.比較三片鐵片的腐蝕速率。

預(yù)期現(xiàn)象：

A片表面出現(xiàn)氣泡，腐蝕速率較快；

B片表面出現(xiàn)白色沉淀，腐蝕速率較慢；

C片表面無明顯變化，腐蝕速率最慢。

分析：

酸性環(huán)境會加速鐵的腐蝕，堿性環(huán)境會減緩鐵的腐蝕，中性環(huán)境對鐵的腐蝕影響較小。

2.應(yīng)用題：分析以下場景中金屬腐蝕的原因和防護(hù)措施：

-場景一：戶外鋼鐵橋梁；

-場景二：地下金屬管道；

-場景三：海水中的船舶。

答案：

場景一：

-原因：海洋環(huán)境中的鹽分和濕度導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕；

-防護(hù)措施：采用耐腐蝕材料、定期涂刷防銹漆、陰極保護(hù)。

場景二：

-原因：土壤中的水分和氧氣導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕；

-防護(hù)措施：采用耐腐蝕材料、涂層防護(hù)、陰極保護(hù)。

場景三：

-原因：海水中的鹽分和濕度導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕；

-防護(hù)措施：采用耐腐蝕材料、涂層防護(hù)、陰極保護(hù)。

3.計算題：計算在25℃時，鐵在硫酸銅溶液中的腐蝕速率（假設(shè)腐蝕電流為0.01A）。

答案：腐蝕速率=腐蝕電流×電流密度=0.01A×0.01A/m2=0.0001g/s

4.分析題：分析金屬腐蝕對環(huán)境、設(shè)備、資源等方面的影響。

答案：

-環(huán)境影響：金屬腐蝕會導(dǎo)致資源浪費、環(huán)境污染；

-設(shè)備影響：金屬腐蝕會導(dǎo)致設(shè)備損壞、縮短使用壽命；

-資源影響：金屬腐蝕會導(dǎo)致金屬資源浪費，增加生產(chǎn)成本。

5.設(shè)計題：設(shè)計一個針對自行車鏈條的防銹方案，包括材料選擇、工藝流程、預(yù)期效果。

答案：

-材料選擇：選用不銹鋼鏈條；

-工藝流程：清洗鏈條→涂覆防銹油→密封處理；

-預(yù)期效果：延長鏈條使用壽命，減少腐蝕。課堂1.課堂評價

-提問：通過課堂提問，了解學(xué)生對金屬腐蝕和防護(hù)知識的掌握程度。例如，提問學(xué)生：“金屬腐蝕有哪些類型？電化學(xué)腐蝕的原理是什么？”通過學(xué)生的回答，評估他們對基本概念的理解。

-觀察：在實驗演示和實踐活動過程中，觀察學(xué)生的參與度和操作技能。例如，在金屬腐蝕實驗中，觀察學(xué)生是否能夠正確操作實驗器材，記錄實驗數(shù)據(jù)。

-測試：定期進(jìn)行小測驗或課堂練習(xí)，以評估學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力。例如，設(shè)計一些選擇題或簡答題，考察學(xué)生對金屬腐蝕防護(hù)方法的理解。

2.教學(xué)活動評價

-小組討論：評價學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括參與度、觀點表達(dá)、合作能力等。例如，評價學(xué)生在討論金屬腐蝕防護(hù)方案時，是否能夠提出合理的建議，是否能夠積極傾聽他人的意見。

-實驗操作：評價學(xué)生在實驗操作中的技能和安全性。例如，評價學(xué)生在進(jìn)行金屬腐蝕實驗時，是否能夠按照實驗步驟正確操作，是否能夠注意實驗安全。

3.作業(yè)評價

-實驗報告：對學(xué)生的實驗報告進(jìn)行評價，包括實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實驗結(jié)果的合理性、實驗分析的深度等。例如，評價學(xué)生在實驗報告中是否能夠清晰地描述實驗過程，是否能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行合理的解釋。

-案例分析：評價學(xué)生對案例分析作業(yè)的完成情況，包括對案例的理解、分析問題的能力、提出的解決方案的可行性等。例如，評價學(xué)生在分析金屬腐蝕對環(huán)境影響的案例時，是否能夠識別出問題的關(guān)鍵點，是否能夠提出有效的防護(hù)措施。

4.反饋與改進(jìn)

-及時反饋：對學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況進(jìn)行