4.2金属的腐蚀与防护教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1

《金属的腐蚀与防护》教学设计（第1课时）单位：湖南省涟源市第一中学姓名：张小聪理论依据《金属的腐蚀与防护》是人教版选择性必修一《化学反应原理》第四章的最后一节，学生已经学完原电池与电解池的相关知识，本节内容就是将学生所学知识联系实际生活进行应用分析。《普通高中化学课程标准》要求从学生已有知识经验出发，帮助学生联系实际社会生活，认识化学与生活的必然联系，培养学生社会责任感。本节课的情景背景源于生活，并由学生在已学知识基础上对核心问题提出探究，并进行猜想与讨论，最后反思总结，目的在于培养学生的假设猜想、分析、评估、决策等思维能力。教材分析本节课的地位与作用：《金属的腐蚀与防护》设计在原电池及电解池之后，且在必修一中已经学习了氧化还原反应、离子反应等知识，本节课是将这些知识整合到一起，通过对金属的腐蚀的分析和电极方程式的书写让学生对所学知识综合运用。本节课在于帮助学生了解金属腐蚀的危害并且能利用所学知识对生活现象做出解释，为寻找保护金属的措施提供理论依据。学情分析在学习本节课之前，学生已经熟练掌握氧化还原反应、离子反应、原电池、电解池等知识，但还没有将这些知识联系实际生活进行应用，且学生在设计实验、观察实验现象、记录分析现象等方面会存在不熟练或者不全面现象，授课过程中将以“教师为导，学生为主”的形式引导学生运用已学知识仔细观察并分析实验现象。教学目标认识金属腐蚀的严重性及危害，能利用电化学原理解释金属腐蚀的现象，进一步增强社会责任感；通过实验探究，了解金属腐蚀的本质，能书写钢铁腐蚀的电极反应及总反应式教学重点、难点重点：电化学腐蚀难点：吸氧腐蚀原理、电极方程式书写教学过程教学步骤、内容学生活动设计意图【引入】请同学们观察自己的课桌，有些铁钉已锈迹斑斑。日常生活中，金属的腐蚀随处可见。播放PPT，展示日常生活中金属腐蚀的图片，并展示每年全球用在金属防护上的经费达7000亿美元【提问】金属腐蚀带来的损害如此严重，是什么原因造成的金属腐蚀呢？我们又有什么措施可以减少金属的腐蚀呢？【板书】金属的腐蚀与防护金属的腐蚀环节一探究化学腐蚀实验金属铁与稀硫酸的反应往试管中先加1g铁粉后加入5ml稀硫酸，观察并记录实验现象教师引导学生正确操作实验并仔细观察现象，请一位学生描述实验现象生：迅速产生大量的气泡（PPT上展示实验现象）教师总结：像这样金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应的腐蚀类型称为化学腐蚀（PPT上展示）【板书】1、化学腐蚀环节二探究电化学腐蚀实验食盐水浸泡过的酸洗除锈铁钉在试管中的反应如图组装好实验装置（PPT上展示），观察导管液柱现象，同样请一位同学描述实验现象生：导管中液面上升【提问】这个实验中铁没有与其他物质直接接触反应，为什么也会有实验现象呢？也就是说铁钉是怎样发生腐蚀的呢？生：这里构成了原电池，铁作负极被腐蚀了教师归纳：不纯的金属与电解质溶液接触发生原电池反应的这类金属的腐蚀称为电化学腐蚀（PPT展示）【板书】2、电化学腐蚀师：综上，金属的腐蚀是金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程【板书】金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程环节三书写电极方程式【教师引导】电化学腐蚀既可以在强酸性环境下进行也可以在酸性很弱或中性环境下进行，请同学们根据已学知识分析在钢铁（铁碳合金）在强酸性环境和在中性环境下发生电化学腐蚀的电极方程式酸性环境：负极：Fe2e=Fe2+正极：2H++2e=H2↑总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑酸性很弱或中性环境：负极：Fe2e=Fe2+正极：O2+4e+2H2O=4H+总反应：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2在空气中Fe(OH)2进一步被氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3·xH2O，它是铁锈的主要成分。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3PPT展示电极方程式，要求学生与自己写的电极方程式核对师：在酸性环境下的电化学腐蚀产生了氢气，称为析氢腐蚀【板书】析氢腐蚀师：在酸性很弱或中性环境下吸收氧气发生电化学腐蚀称为吸氧腐蚀【板书】吸氧腐蚀师：金属腐蚀过程中，化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍。电化学腐蚀比化学腐蚀速率也大的多。接下来，我们设计实验来验证一下这两种类型的腐蚀的速率快慢。【提问】根据氧化还原反应知识，化学腐蚀与电化学腐蚀反应的本质都是什么呢？生：都是金属失去电子变成离子【板书】本质：金属原子失电子被氧化Mne=Mn+（PPT上展示）环节四设计实验比较化学腐蚀与电化学腐蚀速率快慢取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1~2滴硫酸铜溶液，在观察现象。解释产生不同现象的原因。（PPT上展示）生：之前的现象都一样，产生气体速率一样，后来滴了硫酸铜溶液的试管中产生气泡的速率更快了，原因是滴入硫酸铜溶液后，锌与硫酸铜反应产生铜，然后构成锌铜原电池，加快了反应速率。教师总结：电化学腐蚀比化学腐蚀速率大的多，绝大多数属于电化学腐蚀，且以吸氧腐蚀为主。环节五联系生活，应用知识展示日常生活中用的“暖宝宝”,并在PPT上展示“暖宝宝”中的成分【提问】冬日里，我们常用“暖宝宝”来取暖，那它的供暖原理是什么呢？请同学们根际“暖宝宝”的成分进行讨论分析。生：“暖宝宝”供热原理是铁粉被氧气氧化放热，构成原电池后加快反应速率，因此可在短时间内放出大量的热。【提问】属于什么腐蚀类型呢？生：电化学腐蚀中的吸氧腐蚀【总结】请学生总结本堂课的所学内容，并用PPT展示。环节六课后探究金属腐蚀如此普遍并造成巨大的经济损失，课后请同学们利用已学知识设计出保护金属的一些措施。分组实验，观察并记录实验现象并描述现象书写电极方程式分组实验，并观察记录实验现象，分析产生该现象的原因讨论分析“暖宝宝”供热原理课后讨论探究激发学生兴趣，带着疑问进入学习培养学生的实验探究能力和观察与总结归纳能力及语言表达能力锻炼学生对已学知识进行综合应用的能力培养学生动手操作能力和分析能力培养学生协作精神，并用理论联系实际，培养学生应用知识能力对知识加强巩固教学板书金属的腐蚀与防护金属的腐蚀金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程化学腐蚀析氢腐蚀电化学腐蚀（更普遍）{吸氧腐蚀本质：金属原子失电子被氧化Mne=Mn+教学反思本堂课，主要采