选修1《化学与生活》金属的腐蚀和防护教学设计

选修化学与生活 “金属的腐蚀和防护”教学设计无锡市洛社高级中学周昌盛课题： 专题 丰富多彩的生活材料第三节金属的腐蚀和防护一、教材分析第一单元应用广泛的金属材料“金属的腐蚀与防护”是一个世界性的科技难题。本节提供的统计资料 全球每年由于金属腐蚀造成的直接损失约达亿美元，远远超过各种自然灾害造成损失的总和， 这无疑会给人们一个重要的警示：金属腐蚀，不可等闲视之！对于常见金属常用的腐蚀现象及其防护方法，学生在生活和学习中已有一定的了解，教材的编排充分体现了化学与生活的紧密联系。本节知识既将有关金属的零散的知识进行了整合，又是原电池知识的扩展、延续和应用：教材依托初中“活动与探究”探究铁钉锈蚀的条件和高中必修“电化学知识”原电池基本原理的知识，让学生了解金属腐蚀的原理和危害。通过探究学习金属腐蚀的本质及电化学腐蚀的原理，认识化学是材料科学发展的基础，激发学习化学的兴趣，体会化学学习的价值。本节内容是本章理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神，教科书还安排了一项“调查研究”，要求学生查阅有关防治金属腐蚀方法的资料并交流。二、教学思路教学流程：通过家庭常见几种不同金属在不同介质中的腐蚀程度探究总结出影响金属腐蚀的原理及其影响因素提出金属防护的几种常见方法走进生活，探讨家用热水器的保护原理牺牲活泼金属的保护法，展开联想具体（如车辆、工厂设施、桥梁建筑中的金属部件）保护方案设计小结后巩固训练。上节课重点介绍了金属的性质和合金的应用，本节课从与学生生活联系非常密切的自行车的防腐措施引入讨论，从潮湿的铁制品比较容易生锈来说明金属在电解质溶液中易被腐蚀。通过思考讨论初中“活动与探究”探究铁钉锈蚀的条件和高中必修“电化学知识”原电池基本原理的知识，让学生了解金属腐蚀的分类和原理。通过教科书的图示和活动（“调查研究”）的方式，由学生自己总结，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。最后通过讨论教科书“问题解决”的有关问题，初步了解牺牲阳极的阴极保护法，为了降低难度，将其进一步简化为“牺牲更活泼的金属来预防腐蚀”的方法，并简单介绍这种保护方法的应用。学习完理论之后，从教材以“合理选择防腐方法”的讨论课题来培养学生解决实际问题的能力。三、教学目的知识与技能目标（）知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。（）能解释金属发生电化学腐蚀的原因, 认识金属腐蚀的危害。（）知道防护金属腐蚀的方法。过程与方法目标（）学会实验设计，进行对比实验以及对实验设计进行评价。（）从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。情感态度与价值观目标（）通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容 , 增强学生学习兴趣 . （）通过课堂探究活动 , 发展学生的探究能力 , 学会交流与合作。（）通过化学实验培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。四、教学重点： 金属的电化学腐蚀及金属的防护。五、教学难点： 金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。六、教学方法和教学手段本节课以“创设情境为纽带，学生活动为主体，教师引导为主导”的情景教学模式，结合教学内容和教学资源，采用自主学习，小组分工合作和实验探究的方法。充分发挥学生的潜能，通过生生交流、师生交流，引导学生主动思维，使学生在轻松氛围中学习化学知识，提升学生科学素养。七、教学过程课题教师活动上节课我们了解了金属的性质及其广泛的应用，课后，我们做了一个探索实验，大家都很关心：两支试管里， ( 出示，两试管 ) ，仔细观察，有哪些明显的现象？金属的腐蚀学生活动填写表格试管现象铁钉生锈长导管液面上升铁钉生锈长导管内液面下降设计意图训练观察能力和激发解决问题的能力钢铁是我们生活中广泛 学生小结：金属的腐蚀对国民经使用的一种金属材料， 它的腐 济带来的损失是惊人的，据年代蚀生锈会产生那些不利的影美国的一份统计报告，全世界每响？我们生活中还使用了其 年由于腐蚀而报废的金属设备和它许多种金属材料， 除了铁锈 材料，约相当于金属年产量的，蚀以外，其它金属在一定环境 至于因设备腐蚀损坏而引起的停下也会发生侵蚀，请同学们阅 工减产、产品质量下降、污染环读书本，了解相关知识。境、危害人体健康甚至造成严重培养学生阅读能力、提取信息的能力、学生的交流、沟通能力，学生归纳、语言表达能力事故的损失，就更无法估计了。引起学生关注请同学们想想生活中常识和学生讨论、交流：生活、用化学知经验思考：金属材料为什么这酸雨、潮湿的环境中、有些工厂识解决生活中么容易产生锈蚀？在什么情里的金属设备比较容易生锈。的问题；复习巩况下更容易生锈？固上节课的知识；复习巩固必学生讨论、交流：修中的基础知展示锅底有水的家用铁锅图氢氧化铁识；训练表达能片 , 在水面与铁锅接触处有红: 水中溶有、构成电解质溶液力和协作学习棕色物质 , 它是什么？为什负极 ():能力么 ? 为什么会发生腐蚀？钢铁的正极 () ：腐蚀本质是什么？()() ()腐蚀本质是发生许多微小的原电池反应学生讨论、交流洗干净、干燥、生成氧化膜训练观察能力 提问 我们常用什么方法来和激发解决问保护我们的生活用品炒菜铁题的能力锅？学生探究成果汇报，介质为纯水、食盐水、食醋；材料为铁锅、培养科学探究 板书 二、金属的腐蚀与防护铜丝、易拉罐、内壁打磨过的易能力、激发自 教师过渡 金属的腐蚀受什拉罐。信、分享成果么因素影响呢？请同学们完成探究实验后汇报实验成果 .阅读教材、小组讨论交流、归纳总结后写表格比较化学腐蚀和电 小结并板书 化腐蚀的异同：通过对比实验，. 金属腐蚀的分类 : 化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀有利于归纳影和电化学腐蚀 ( 主要 ).条金属与直接接触（不与不纯金属或合金跟电解响金属腐蚀的件电解质溶液接触）质溶液接触. 影响金属腐蚀的因素：因素不发生原电池反应发生原电池反应1）金属的本性：金属越活本氧化反应和还原反应分发生氧化还原反应泼，越易被腐蚀；质金属被腐蚀两极进行，较活泼的金属被腐蚀2）介质：在潮湿的空气中或 关两种腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更普遍与电解质接触，都容易被系学生阅读教材、讨论并交流腐蚀。3）合金耐腐蚀举例说明： 思考与交流 ：提出教材问() 炊具、餐具和 () 汽车尾气管等阅读能力、提取常用不锈钢制造以防锈； () 邮筒、题 小结 防止金属腐蚀的保护措施：、改变金属的内部组织结构。、在金属表面覆盖保护层。涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。、电化学保护法。 案例分析 每个同学都有使用自行车的经历，自行车的主要构成材料是金属， 制造者采取了那些措施对金属材料进行防腐的？问题：全部用不锈钢好不好？许多大型设施常用电化学保护法如牺牲阳极保护法， 为什么？它有那些优点？请同学们阅读“检索咨询” ，思考并回答： 牺牲阳极保护法有哪些应用呢 ? 课堂训练 1、下列防护措施中，利用原电池反应使主要金属得到保护的是：用氧化剂使金属表面生成致密的氧化物保护膜() 钢制窗框、 () 健身器材、 () 农 信息的能力、培用机械、农具和 () 城市道路护栏 养学生综合分等钢铁制品常采用喷漆的方法来析问题的能力、防锈； () 罐头盒常采用马口铁制学生的交流、沟造以防锈 ( 马口铁是在钢上镀上通能力，学生归一层无毒而又耐腐蚀的 ) ；纳、语言表达能力贯彻分类思想学生小结 :扶手：包塑料车架、挡泥板：烤漆车座弹簧：烤蓝车把、车圈：镀铬车辐条：镀锌激发学生联系轴承：凡士林生产、生活实际链条：涂机油提供舞台、让学生展示成果、分享成果、有成功学生阅读教材、思考、交流：方感法选择应综合考虑可操作性、效果、价格等多种因素。海水中的钢闸门常采用牺牲更活泼金属的方法来防锈，如在钢闸门上连接一种比铁更活泼的金属培养阅读能力，如锌等。轮船、地下管道（水管、 进一步引发学石油管、天然气、原油储备缸）生深入思考，激桥梁、铁道、拦河闸、大型野外发学生创新思机械设备等也常用电化学保护，维，培养综合运学生小结：物品选择好的防腐办用能力法需要考虑多种因素，譬如：. 物品需要保存多长时间?很明显，如果物品只需保存很短的时间，就没有必要去考虑给它一个长久的保护。联系生活实际 ,. 物品将用在哪里 ?如果物品主要培养分析问题、用于室外，它就需要较好地进行拓展学生思维 ,保护。激发学生的求. 物品是干什么用的 ?物品用途不知欲同，保护方法也不同。例如，物在金属中加入一些铬或镍制成合金在轮船的船壳吃水线以下部分装上锌锭金属表面喷漆。讨论：同学们使用过的不同的金属材料制品，为何选择现有的防腐办法？你能体会厂家的心理吗？. 思考与交流 随着经济的发展，车辆迅速增加， 交通日趋紧张，政府决定在进行运河拓宽，扩建洛社大桥。 假如你是设计师，组织设计小组研究大桥的防护方案？每种优缺点？你的优选方案？理由是什么？品要接受高温，就不能用油漆进行保护。. 物品外观重要吗 ?某些保护方法也是为了装饰外观用的。例如，镀铬。板书设计第二节金属的腐蚀和防护一、金属的腐蚀.分类：（）化学腐蚀受环境中的化学物质的侵蚀（）电化学腐蚀形成原电池，发生原电池反应. 危害：设备损坏、环境污染、安全隐患等二金属的防护.影响金属腐蚀的因素：() 金属的本性：金属越活泼，越易被腐蚀；() 介质：在潮湿的空气中或与电解质接触，都容易被腐蚀。() 合金耐腐蚀. 防止金属腐蚀的保护措施：()改变金属的内部组织结构。()金属表面覆盖保护层 : 涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。）电化学保护法牺牲阳极保护法。