探究铁的电化学腐蚀

1、探究铁的电化学腐蚀探究铁的电化学腐蚀1教学指导思想2教学内容分析33学生情况分析4教学目标设计5教学过程设计6教学反思1教学指导思想2教学内容分析33学生情况分析4教学目标设计5教学指导思想电化学腐蚀宏观现象微观本质核心素养微观探析宏观辨识解决实际问题教学指导思想电化学腐蚀宏观现象微观本质核心素养微观探析宏观辨高考说明 知识内容 教学价值教学内容分析宏观现象微观探析氧浓差腐蚀盐浓差腐蚀漏电腐蚀划痕腐蚀合金腐蚀金属材料所处环境电化学腐蚀的本质金属表面形成电势差氧浓差腐蚀划痕腐蚀金属材料本身漏电腐蚀具体实例高考说明 知识内容 教学价值教学内容分析宏观现象微观学生认知障碍分析问卷-数据-结论-策略氧

2、浓差腐蚀99%的学生认为海面处氧气含量高导致该区域腐蚀最严重。98%的学生能正确写出相应的电极方程式，50%的同学可以对腐蚀区域和变红区域做出正确判断；80%的学生生搬硬套电解池模型，认为其中一个铜球为阳极、另一个铜球为阴极，阳极铜球腐蚀严重。真实问题解决 1 学生缺乏对电化学腐蚀本质的理解和认识3 未将电势与物质的性质建立联系4 不能基于腐蚀本质解决新情境下的实际问题2 套用原电池模型，无法解释同一块铁片上低氧区腐蚀严重学生认知障碍分析问卷-数据-结论-策略氧浓差腐蚀99%的学生学生认知障碍分析问卷-数据-结论-策略氧浓差腐蚀真实问题解决解决实际问题呈现实验事实探究分析得出结论学生认知障碍分

3、析问卷-数据-结论-策略氧浓差腐蚀真实问题解决教学目标分析 难点 重点教学目标分析 难点 重点认知发展教学结构图任务线探究钢铁电化学腐蚀的本质探讨漏电对钢铁电化学腐蚀的影响提出防止金属电化学腐蚀的措施问题1：铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？问题2：当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎样的影响，为什么？问题3：防止金属电化学腐蚀的措施?通过对同一实验两种不同现象的探究分析，增进对金属电化学腐蚀的内在本质的理解，丰富和发展有关原电池的模型与理论认知，提升宏观辨识与微观探析的核心素养。基于金属的电化学腐蚀本质解释漏电腐蚀原理，提升解决实际问题的能力。

4、综合运用电化学腐蚀机制，提出相应的措施。问题线认知发展教学结构图任务线探究钢铁电化学腐蚀的本质探讨漏电对钢现象1现象2中心区出现蓝色沉淀边缘区也有蓝色沉淀【问题1】铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质【学生活动】预测【问题1.1】为什么中心区域腐蚀情况严重？【提出猜想】氧气浓度差异导致低氧区的铁腐蚀严重。【活动1.2】设计实验证明氧气浓度差异导致低氧区铁腐蚀严重？实验分析解释现象1现象2中心区出现蓝色沉淀边缘区也有蓝色沉淀【问题1】铁现象1现象2中心区出现蓝色沉淀边缘区也有蓝色沉淀【问题1】铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾

5、及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质【学生活动】预测【问题1.1】为什么中心区域腐蚀情况严重？【提出猜想】氧气浓度差异导致低氧区的铁腐蚀严重。【活动1.2】设计实验证明氧气浓度差异导致低氧区铁腐蚀严重？实验分析解释现象1现象2中心区出现蓝色沉淀边缘区也有蓝色沉淀【问题1】铁现象1中心区出现蓝色沉淀【问题1】铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质【学生活动】预测实验分析解释 负极 高电势 低电势 正极 e-氧浓差腐蚀电池现象1中心区出现蓝色沉淀【问题1】铁片上滴入氯化钠

6、、铁氰化钾氧浓差腐蚀地面【思考】若地下钢铁管道处于碎石和粘土两种潮湿的土质中，请你预测钢铁管道的腐蚀状况并说明理由？通过实验，学生真切的感受到了生活中氧浓差腐蚀的存在。任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质氧浓差腐蚀地面【思考】若地下钢铁管道处于碎石和粘土两种潮湿的现象1中心区出现蓝色沉淀【学生活动】【问题1.1】为什么中心区域腐蚀情况严重？【提出猜想】液滴边缘区和空气接触充分氧气浓度高，液滴中心区域氧气浓度低，氧气浓度差异导致低氧区的铁腐蚀严重。【活动1.2】设计实验证明氧气浓度差异导致低氧区铁腐蚀严重？【问题1.3】为什么低氧区的铁腐蚀严重？预测实验分析解释任务一 依托实验现象探究

7、金属的电化学腐蚀的本质【问题1】铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？现象1中心区出现蓝色沉淀【学生活动】【问题1.1】为什么中心【问题1.3】为什么低氧区的铁腐蚀严重？【资料1】在导体中，电子沿电势升高的方向迁移O2+H2O+4e-=4OH-高电势区低电势区O2含量高，得电子能力强O2含量低，得电子能力弱O2+H2O+4e-=4OH-EEe-腐蚀区Fe-2e-=Fe2+这样的思考让学生对于电化学腐蚀的认识从宏观走向微观，重在发展学生宏观辨识与微观探析的核心素养。并自主得出电化学腐蚀的内在本质突破了本课的教学重点。多学科融合任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀

8、的本质【问题1.3】为什么低氧区的铁腐蚀严重？【资料1】在导体中，现象1现象2中心区出现蓝色沉淀边缘区也有蓝色沉淀【学生活动】边缘区也有蓝色沉淀【问题1.4】为什么边缘区也有腐蚀？【提出猜想】铁表面局部有破损造成了边缘区域腐蚀【实验验证】划痕实验【问题1.5】为什么划痕处成为腐蚀区，请分析？该过程增强了学生的实际获得感：1.学生主动实验证明了自己的猜想；2.学生主动提出问题；3.在课堂上有同学主动寻求铁的微观结构知识。预测实验分析解释任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质【问题1】铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？现象1现象2中心区出现蓝色沉淀边缘区也

9、有蓝色沉淀【学生活动】【问题1.4】为什么边缘区也有腐蚀？【问题1.5】为什么划痕处成为腐蚀区，请你分析？溶液铁板各处电势相等高电势区高电势区电场方向电场方向e-e-腐蚀区O2+H2O+4e-=4OH-O2+H2O+4e-=4OH-【小结】划痕处增大了金属晶体缺陷，提高其活性，失电子能力强，作为负极，加速金属的腐蚀。任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质【问题1.4】为什么边缘区也有腐蚀？【问题1.5】为什么划痕现象1中心区出现蓝色沉淀【学生活动】【问题1.1】为什么中心区域腐蚀情况严重？【提出猜想】液滴边缘区和空气接触充分氧气浓度高，液滴中心区域氧气浓度低，氧气浓度差异导致低氧区的铁

10、腐蚀严重。【活动1.2】设计实验证明氧气浓度差异导致低氧区铁腐蚀严重？【问题1.3】为什么低氧区的铁腐蚀严重？预测实验分析解释宏观微观任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质【问题1】铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？现象1中心区出现蓝色沉淀【学生活动】【问题1.1】为什么中心现象2边缘区也有蓝色沉淀【学生活动】边缘区也有蓝色沉淀【问题1.4】为什么边缘区也有腐蚀？【提出猜想】铁表面局部有破损造成了边缘区域腐蚀【实验验证】划痕实验【问题1.5】为什么划痕处成为腐蚀区，请分析？预测实验分析解释宏观微观任务一 依托实验现象探究金属的电化学腐蚀的本质【问题1】

11、铁片上滴入氯化钠、铁氰化钾及酚酞的混合溶液会产生怎样的现象，为什么？现象2边缘区也有蓝色沉淀【学生活动】边缘区也有蓝色沉淀【问题【问题2】当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎样的影响，为什么？+ - 电流潮湿土壤钢铁管道电流任务二 依据钢铁电化学腐蚀的本质分析漏电腐蚀的原理【问题2】当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎【活动2.1】结合电化学原理的图示分析漏电腐蚀原理【实验视频】漏电腐蚀模拟实验腐蚀区电场方向任务二 依据钢铁电化学腐蚀的本质分析漏电腐蚀的原理【问题2】当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎样的影响，为什么？【活动2.1】结合电化学原理的图

12、示分析漏电腐蚀原理【实验视频【活动2.1】结合电化学原理的图示分析漏电腐蚀原理【实验视频】漏电腐蚀模拟实验腐蚀区电场方向任务二 依据钢铁电化学腐蚀的本质分析漏电腐蚀的原理【问题2】当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎样的影响，为什么？【活动2.1】结合电化学原理的图示分析漏电腐蚀原理【实验视频任务二 依据钢铁电化学腐蚀的本质分析漏电腐蚀的原理任务二 依据钢铁电化学腐蚀的本质分析漏电腐蚀的原理【问题2】当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎样的影响，为什么？【活动2.1】结合电化学原理的图示分析漏电腐蚀原理【实验视频】漏电腐蚀模拟实验【问题2.2】请结合原理预测实验现象

13、？铜质管道高电位析氢低电位腐蚀壁厚89mm的钢管在漏电的作用下，4个月就会发生腐蚀穿孔。任务二 依据钢铁电化学腐蚀的本质分析漏电腐蚀的原理【问题2】当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎任务三 依据金属电化学腐蚀及其影响因素，提出防止金属电化学腐蚀的建议【问题3】请给出防止金属电化学腐蚀的措施？金属材料所处环境电化学腐蚀的本质金属表面形成电势差金属材料本身锌块辅助阳极（不溶性）任务三 依据金属电化学腐蚀及其影响因素，提出防止金属电化学腐教学反思1. 基于实际问题解决的素材的开发和应用地面教学反思1. 基于实际问题解决的素材的开发和应用地面2. 依托学科知识本质提升学生宏观辨识与微观探析的核心素养现象1现象2观察现象金属电化学腐蚀的本质得出结论铜质管道微观探析分析解释实际问题教学反思2. 依托学科知识本质提升学生宏观辨识与微观探析的核心素养现3. 设置连续性问题，引发学生深入探究问题1：铁片上滴入氯化钠、铁氰化及酚酞的混合溶液钾会产生怎样的现象？问题2：当有电流泄露入潮湿的土壤中，会对地下金属管道造成怎样的影响？问题3：防止金属电化学腐蚀的措施?为什么边缘区也有腐蚀？为什么氧气浓度差异导致低氧区铁腐蚀严重？为什么氧气浓度大的区域金属电势高？为什么划痕处腐蚀严重？为