1.4 金属的腐蚀与防护-危化品柜防腐改造方案设计 教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1.4金属的腐蚀与防护-危化品柜防腐改造方案设计教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教材分析本节课选自人教版（2019）选择性必修1高二上学期化学，内容为“1.4金属的腐蚀与防护”。该章节主要介绍了金属腐蚀的原理、影响因素及防护措施，旨在帮助学生掌握金属腐蚀的基本知识，培养学生的实践能力和创新意识。

本节课的设计以金属腐蚀为切入点，通过分析金属腐蚀的危害和影响，引导学生思考金属腐蚀防护的重要性。在此基础上，引入危化品柜防腐改造方案设计，使学生将所学知识应用于实际问题中。通过小组合作、讨论交流等方式，激发学生的学习兴趣，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

本节课的教学目标包括：1.掌握金属腐蚀的基本原理和影响因素；2.了解金属腐蚀防护的方法和措施；3.学会将理论知识应用于实际问题，提高实践能力。教学过程中，注重引导学生主动探究、积极思考，通过实例分析，提高学生对金属腐蚀与防护的认识。二、核心素养目标本节课以培养学生的化学学科核心素养为目标，主要包括以下几个方面：

1.培养学生的科学探究能力。通过分析金属腐蚀的原理和影响因素，引导学生进行科学探究，提高学生对金属腐蚀与防护的认识。

2.培养学生的实践能力。通过危化品柜防腐改造方案设计，使学生将所学知识应用于实际问题中，提高学生的实践能力。

3.培养学生的团队协作能力。通过小组合作、讨论交流等方式，使学生在解决问题过程中学会与他人合作，提高团队协作能力。

4.培养学生的创新意识。通过引导学生思考金属腐蚀防护的新方法和新思路，激发学生的创新意识，培养学生的创新思维。

本节课旨在通过金属腐蚀与防护的学习，使学生掌握相关知识，提高学生的学科核心素养，为学生的未来发展奠定基础。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

在之前的化学课程中，学生已经学习了金属的物理性质和化学性质，对金属有一定的了解。此外，学生还掌握了化学反应的基本原理和化学方程式的书写方法，这些知识为本节课的学习奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高二学生对化学实验和实际应用有较高的兴趣。他们具备一定的实验操作能力和观察能力，能够通过实验现象来理解化学反应。在学习风格上，高二学生倾向于通过小组合作和讨论来深入理解知识，喜欢通过实际问题来激发学习兴趣。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习金属腐蚀的原理和影响因素时，学生可能会遇到一些抽象的概念和复杂的理论，导致理解上的困难。在设计危化品柜防腐改造方案时，学生可能会缺乏实践经验和创新思维，难以将理论知识应用于实际问题中。此外，部分学生可能对化学实验的安全性不够重视，需要教师进行引导和强调。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：

为了实现本节课的教学目标，我们将采用多种教学方法，以适应学生的学习特点和兴趣。具体包括：

（1）讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握金属腐蚀的基本原理和影响因素。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，分享他们对金属腐蚀防护的看法和经验，促进学生的思考和交流。

（3）案例研究法：通过分析实际的金属腐蚀案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题中。

（4）项目导向学习法：通过设计危化品柜防腐改造方案，使学生能够在实践中学习和应用金属腐蚀防护的知识。

2.设计具体的教学活动：

为了促进学生的参与和互动，我们将设计以下具体教学活动：

（1）角色扮演：学生将扮演金属腐蚀防护专家的角色，向其他同学介绍金属腐蚀防护的方法和措施。

（2）实验：通过实验演示金属腐蚀的过程和影响因素，使学生能够直观地理解金属腐蚀的现象。

（3）游戏：设计一个关于金属腐蚀防护的游戏，使学生在轻松愉快的氛围中学习和应用知识。

（4）小组合作：组织学生进行小组合作，共同设计和实施危化品柜防腐改造方案，培养学生的团队协作能力。

3.确定教学媒体和资源的使用：

为了支持教学活动的开展，我们将使用以下教学媒体和资源：

（1）PPT：制作精美的PPT，展示金属腐蚀的基本原理、影响因素和防护措施，帮助学生更好地理解和记忆。

（2）视频：播放关于金属腐蚀防护的短视频，使学生能够直观地了解金属腐蚀的危害和防护方法。

（3）在线工具：利用在线工具，如互动式化学反应模拟软件，使学生能够更加深入地理解和掌握金属腐蚀的原理和影响因素。

（4）实物模型：提供金属腐蚀的实物模型，使学生能够直观地观察金属腐蚀的现象和影响因素。五、教学实施过程1.课前自主探索：

教师活动：教师提前准备好金属腐蚀的相关资料，包括PPT、视频和在线工具等。同时，设计一些问题引导学生进行自主学习，如“金属腐蚀的原理是什么？”“金属腐蚀的影响因素有哪些？”等。

学生活动：学生在课前通过阅读教材、查阅资料等方式，对金属腐蚀的相关知识进行自主学习，并尝试回答教师提出的问题。

采用的教学方法：自主学习法。

教学手段：PPT、视频和在线工具等。

作用和目的：通过自主学习，使学生对金属腐蚀的基本原理和影响因素有一个初步的了解，为课中的深入学习打下基础。

2.课中强化技能：

教师活动：

（1）通过PPT和视频，向学生讲解金属腐蚀的基本原理和影响因素。

（2）组织学生进行小组讨论，分享他们对金属腐蚀防护的看法和经验。

（3）引导学生进行实验，观察金属腐蚀的现象，并通过实验结果来分析金属腐蚀的影响因素。

学生活动：

（1）认真听讲，积极参与讨论，分享自己的观点。

（2）进行实验操作，观察实验现象，记录实验结果。

采用的教学方法：讲授法、讨论法、实验法。

教学手段：PPT、视频、实验器材等。

作用和目的：通过教师的讲解和学生的讨论，使学生对金属腐蚀的基本原理和影响因素有更深入的了解。通过实验，使学生能够直观地观察金属腐蚀的现象，并学会分析金属腐蚀的影响因素。

3.课后拓展应用：

教师活动：

（1）提供一些金属腐蚀防护的实际案例，引导学生进行分析。

（2）组织学生进行小组合作，设计和实施危化品柜防腐改造方案。

学生活动：

（1）分析金属腐蚀防护的实际案例，思考如何解决实际问题。

（2）进行小组合作，设计和实施危化品柜防腐改造方案。

采用的教学方法：案例分析法、项目导向学习法。

教学手段：案例资料、小组合作工具等。

作用和目的：通过分析和解决实际问题，使学生能够将所学知识应用于实际情境中，培养学生的实践能力和创新意识。通过小组合作，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。六、知识点梳理金属腐蚀是指金属与周围环境发生化学或电化学反应，导致金属表面或内部发生破坏的过程。金属腐蚀的原理可以分为两类：化学腐蚀和电化学腐蚀。

1.化学腐蚀：化学腐蚀是指金属与周围环境中的非电解质（如氧气、水等）发生化学反应，导致金属被氧化或还原的过程。例如，铁在空气中的氧化反应：2Fe+O2→2FeO。

2.电化学腐蚀：电化学腐蚀是指金属与周围环境中的电解质（如酸、碱、盐等）发生氧化还原反应，同时产生电流的过程。电化学腐蚀又可以分为阳极腐蚀和阴极腐蚀。阳极腐蚀是指金属失去电子，发生氧化反应；阴极腐蚀是指金属得到电子，发生还原反应。例如，铁在盐酸中的电化学腐蚀过程：Fe+2HCl→FeCl2+H2↑。

二、金属腐蚀的影响因素

金属腐蚀受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：

1.金属本身的性质：金属的化学活性、电化学活性、晶体结构等都会影响金属的腐蚀速率。

2.环境因素：温度、湿度、氧气、盐分、酸碱度等都会影响金属的腐蚀速率。

3.保护膜：金属表面形成的保护膜可以阻止金属与环境的直接接触，从而减缓腐蚀速率。保护膜的种类包括氧化膜、钝化膜、涂层等。

4.电流：电流的存在可以加速金属的腐蚀速率，因为电流可以促进电子的传输，从而加速氧化还原反应的进行。

三、金属腐蚀的防护方法

金属腐蚀的防护方法主要包括以下几个方面：

1.选择合适的金属材料：选择耐腐蚀性能较好的金属材料，如不锈钢、钛、镍等。

2.表面处理：通过表面处理技术，如镀层、阳极氧化、涂层等，在金属表面形成保护膜，阻止金属与环境的直接接触。

3.阴极保护：通过施加电流，使金属表面形成阴极区，从而减缓金属的腐蚀速率。

4.环境控制：通过控制环境因素，如降低温度、湿度、氧气浓度等，减缓金属的腐蚀速率。

5.腐蚀监测和检测：通过腐蚀监测和检测，及时发现金属腐蚀的问题，采取相应的防护措施。

四、金属腐蚀的案例分析

1.船舶腐蚀：船舶在海水中的腐蚀主要是电化学腐蚀，可以通过选择耐腐蚀的船舶材料、表面处理、阴极保护等方法进行防护。

2.管道腐蚀：管道在输送腐蚀性液体或气体时，容易发生腐蚀。可以通过选择耐腐蚀材料、表面处理、涂层、阴极保护等方法进行防护。

3.建筑腐蚀：建筑材料在长期暴露在空气中，容易发生腐蚀。可以通过选择耐腐蚀材料、表面处理、涂层等方法进行防护。七、板书设计①化学腐蚀：金属与非电解质（如氧气、水等）发生化学反应，导致金属被氧化或还原。

②电化学腐蚀：金属与电解质（如酸、碱、盐等）发生氧化还原反应，同时产生电流。

2.金属腐蚀的影响因素：

①金属本身的性质：化学活性、电化学活性、晶体结构等。

②环境因素：温度、湿度、氧气、盐分、酸碱度等。

③保护膜：氧化膜、钝化膜、涂层等。

④电流：电流的存在可以加速金属的腐蚀速率。

3.金属腐蚀的防护方法：

①选择合适的金属材料：耐腐蚀性能较好的金属材料。

②表面处理：镀层、阳极氧化、涂层等。

③阴极保护：施加电流，使金属表面形成阴极区。

④环境控制：降低温度、湿度、氧气浓度等。

⑤腐蚀监测和检测：及时发现金属腐蚀的问题，采取相应的防护措施。

板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了，同时具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。例如，可以将金属腐蚀的基本原理、影响因素和防护方法分别用不同的颜色标注，或者用图表、图形来表示，使学生更容易理解和记忆。八、作业布置与反馈1.作业布置：

（1）请学生总结金属腐蚀的基本原理、影响因素和防护方法，用自己的话进行描述，并用自己的例子进行说明。

（2）请学生分析一个实际的金属腐蚀案例，说明金属腐蚀的原因和采取的防护措施，并提出自己的建议。

（3）请学生设计一个金属制品的腐蚀防护方案，包括材料选择、表面处理、阴极保护等方法，并说明其原理和优点。

2.作业反馈：

（1）对于学生的总结作业，教师应批改并反馈，指出学生对基本原理、影响因素和防护方法的掌握程度，以及是否用自己的话进行描述和用例子进行说明。对于存在问题的部分，教师应给出改进建议，如更准确地描述原理、更具体地