《金属的腐蚀与防护》教学设计 《金属的腐蚀与防护》教案(8篇)
通过理论与实践结合,深入探讨金属腐蚀机制及防护方法,培养学生分析与解决实际问题的能力,如何更有效地应用这些知识?以下是网友为大家整理分享的“《金属的腐蚀与防护》教学设计”相关范文,供您参考学习!
《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇1
教学目标
知识与技能:
①了解金属腐蚀带来的危害,认识防止金属腐蚀的重要意义。
②认识金属吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理,会书写电极反应方程式
③能够利用电化学知识进行金属防护
过程与方法:
1 通过图片,资料激发学生的责任感,从而走进生活,寻求解决金属腐蚀的根源及方法。
②通过对原理的分析,进一步提升学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。
情感态度与价值观:
通过金属腐蚀对生产、生活的影响,感受化学对人类进步的意义。教学重难点:
重点:金属的电化学腐蚀及电化学防护原理
难点:钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电化学原理
教学方法:
讨论法,讲授法,多媒体展示法,比较归纳法等。
课时安排:
2课时
第一课时
教学过程
一. 创设情景,导入新课
1. 图片展示,解释腐蚀的普遍性。
2. 联系实际介绍金属腐蚀的危害性,。
3. 了解腐蚀与防腐的必要性。
二. 新课教学
学生阅读教材,回答相关问题
1. 金属的腐蚀
⑴ 概念:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏,称为金属腐蚀.
⑵ 本质:M-ne-=Mn+ (氧化反应)
⑶ 分类:化学腐蚀
电化学腐蚀
【交流研讨】:为什么铁在潮湿的环境中更容易腐蚀变红?
2. 金属的电化学腐蚀
⑴原理:钢铁(合金)在电解质溶液中形成原电池
⑵分类:① 析氢腐蚀
条件:电解质溶液酸性较强
Fe(-):Fe-2e-= Fe2+
C(+): 2H+ + 2e- = H2↑
总反应:Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑
② 吸氧腐蚀
条件:电解质溶液呈中性或弱酸性
Fe(-):2Fe-4e-= 2Fe2+
C (+): O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应:2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
进一步反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe(OH)3失去水生成铁锈:Fe2O3 · nH2O
三.强化训练,巩固提升
⑴ 若液面上升,则溶液呈 性,
发生 腐蚀,电极反应式为:负极:
正极:
⑵ 若液面下降,则溶液呈 性,
发生 腐蚀,电极反应式为:负极:
正极:
2. 请你用所学知识解释:在潮湿的空气中镀层破坏后,马口铁(镀锡)为什么比白口铁(镀锌)更容易腐蚀?
四.小结:本节课主要学习了金属腐蚀的概念,本质,分类,重在掌握电化学腐蚀的原理分析与电极方程式的书写。
五.作业
1 . 巩固本节内容
2 . 完成课后练习第3,4题
3 . 思考如何用电化学知识对金属防
六.板书设计
一.金属的腐蚀
1. 金属腐蚀的概念,本质,分类
2. 电化学腐蚀
⑴原理
⑵类型:①析氢腐蚀
②吸氧腐蚀
七.课后反思
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《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇2
一、基本情况
班级:医药化工 年级:高二 学生数:35人
课时安排:2课时
二、教材分析
1、所用教材:中等职业教育课程改革国家规划新教材《化学》(加工制造类)总主编刘斌,主编沈立心、张龙)。高等教育出版社出版。
2、授课内容:《化学》(加工制造类)第五章《化学与材料》第四节“金属腐蚀与防护”,第一部分。
3、本节内容在教材中的地位:本节知识是原电池知识的扩展、延续和应用。通过本节内容的学习,可以使学生认识到化学在生活中的作用,体验化学与生活的联系,以及化学科学的发展对提高人类生活质量所起的积极作用,具有重要的现实指导意义。
三、教学对象分析
1、知识技能方面:学生已经学习了原电池的知识,熟悉金属的相关内容,理解氧化还原反应的本质。
2、学习方法方面:学生对氧化还原反应的分析有了一定的经验,掌握了一定的观察分析的方法。
3、学习习惯与情感:本节课的内容与学生的专业学习和生活实际联系比较紧密,所属从知识结构及心理需求的方面都有学习的需求。中职学生的思维能力差,主动学习的意识不强,但他们思维活跃、有好奇心,动手能力强,生活经验比较丰富。
四、设计思想
注重学生能力的培养。在教学中创设情景,激发学生学习兴趣。设计实际生活的项目实践,通过任务驱动的方法,在实践活动与问题解决的过程中,训练学生的实际工作能力。教学内容强调贴近生活,贴近生产,教学方法强调“学中做,做中学”。
五、教学目标
1、知识与技能:
(1)了解金属腐蚀的概念及危害;
(2)掌握金属腐蚀的原理、影响因素及本质;
(3)熟悉金属防护的方法;
(4)提高学生获取信息能力、综合实践能力和创新能力,培养学生运用理论知识解实际问题的能力。
2、过程与方法:
(1)创设教学情景,激发学生学习兴趣;
(2)通过查阅资料收集信息、设计方案、分组讨论、科学探究等活动,掌握金属的腐蚀与防护;
(3)在方案设计与完善过程中提高对分析能力和创新能力。
3、情感态度与价值观:
(1)在学习过程中培养实事求是、严谨认真的科学态度。
(2)通过交流、讨论,加强学生之间的合作学习,感受学习乐趣,获得成功的体验;增强学生的团队合作意识和社会责任感。
(3)通过金属腐蚀的全面分析,进行辩证唯物主义世界观教育。
六、教学的重点、难点和关键点:
1、教学重点:金属腐蚀的防护
2、教学难点:金属腐蚀的原理
3、教学关键点:能根据原电池原理对金属腐蚀进行分析,理解金属腐蚀的本质,是金属腐蚀与防护教学的关键。
七、教学的策略与手段:
1、授课类型:项目实践课
2、课前准备:
(1)教师准备:向学生下发本课的项目任务,制作多媒体课件。
(2)学生准备:根据项目任务内容,实地考察,上网收集相关资料,设计方案。
3、教具准备:金属腐蚀实物,金属防腐实物、实例。
3、教学方法:
本着以教师为主导,学生为主体的原则,让学生从生活中收集信息,进行项目设计,合作交流,全方位培养学生的各方面能力。
(1)教法:任务驱动教学法、直观演示法、多媒体辅助法。
(2)学法:自主、合作、探索法,观察法,分析法。
八、教学流程图:
九、教学过程
1、教师组织各小组依次展示自己的方案,
2、其他小组对其方案进行评价。
3、要求在评价讨论的基础上,完善自己的方案。
[讨论] 1.只有钢铁才能生锈,很多其他的金属,如铝和铜,几乎完全不发生锈蚀.可是为什么我们用钢铁比用其他金属多呢?
2.假如有人发明了一种又便宜、又简单的方法,使锈永远不可能发生.显然这一发明会带来很大的益处,你认为它也可能带来坏处吗?
九、本教学设计的特点
突出以学生为主体,教师为主导。从生活中的实际问题出发,以项目化的形式进行教学,在解决问题的过程中训练学习的能力,在解决问题的过程中学习新的知识。以实践活动促进学生的理论学习,学以致用,提高学生的学习的主动性和积极。
十、教学反思
教学内容贴近生活,体现“学中做,做中学”的理念,教学内容力求有用实用够用,以实践促进学习的理论,突出解决问题能力的训练。利用金属腐蚀的化学加工的讨论,有助于培养的学习辩证唯物主义的思想方法,一分为二科学态度。课堂时间比较紧张,应让学生课前充分准备,提高课堂教学的效率。
《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇3
【教学目标】
a. 了解金属腐蚀的利弊、钢铁电化学腐蚀和化学腐蚀的原理并在此基础上寻找钢铁腐蚀的具体防护方法。
b. 培养学生观察能力、实验操作技能、自主探究及合作的科学精神。并能用多种途径和手段去了解防止钢铁腐蚀的具体防护方法。
c. 培养学生应用化学知识解释或解决与化学相关的社会问题的能力,认识化学与人类生产、生活的密切关系。形成正确的情感态度和价值观,增强社会责任感。
【重难点】
a 重点:钢铁的腐蚀及其防护
b 难点:钢铁的电化腐蚀原理
【教学方法】
① 情景教学法②合作探究法③自主学习法
【预习检测】
1、钢铁发生吸氧腐蚀时,发生还原反应的电极反应式是( )
A、 Fe – 2e-=Fe 2+
B、 2H + + 2e- =H2 ↑
C、 4OH – – 4e-= 2H2O + O2 ↑
D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH –
2、下列事实不能用电化学理论解释的是 ( )
A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B、铝片不用特殊方法保护
C、纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量的CuSO4溶液后速率加快
D、镀锌铁(在铁上镀一层锌)比镀锡耐用
3、有a、b、c、d四种金属。将a与b连接起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出。据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为: ( )
> c > d > b
> a > b > c
> b > a > c
> a > d > c
4、下列叙述正确的是( )
A.锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
B.镀层破损后,白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
C.家用炒菜铁锅出现锈斑的原因是发生了化学腐蚀
D.吸氧腐蚀时正极放出氧气,析氢腐蚀时正极放出氢气
E.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率,析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
【教学过程】
一、金属腐蚀
(1)定义:
金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
(2)本质:
金属失去电子被氧化。
(3)金属腐蚀类型
1.化学腐蚀 2.电化学腐蚀
1、化学腐蚀
(1)定义:
金属跟接触到的物质(如O2、CI2、SO2等)
直接发生化学反应而引起的腐蚀。
(2)原理:
金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。
(3)影响因素:
金属越活泼,越易被腐蚀;
金属所处的环境温度越高,腐蚀速率越快;
氧化剂浓度越大,腐蚀速率越快。
2、电化学腐蚀
不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
【课堂小结】
[课后检测]
1、以下现象与电化学腐蚀无关的是( )
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜制品不易被腐蚀
B.生铁比纯铁容易腐蚀
C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D.银制奖牌久置后表面变暗
2、下列事实不能用电化学理论解释的是( )
A.轮船水线下船壳上装一偶一定数量的锌块
B.铝片不用特殊方法保存
C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量的硫酸铜后速率加快
D.镀锌铁比镀锡铁耐用
3、下列防腐措施中,属于电化学保护法的是( )
A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜
B.在金属中加入一些铬或镍制成合金
C.在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌
D.金属表面喷漆
4、下列事实不能用电化学理论解释的是( )
A.在轮船的船壳水线以下部分装有一定量的锌块
B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用
C.铝片不用特殊方法保护
D.粗锌跟稀硫酸反应比纯锌更快
5、埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,腐蚀最慢的是( )
A.在含铁元素较多的酸性土壤中
B.在潮湿疏松透气的土壤中
C.在干燥致密不透气的土壤中
D.在含碳粒较多的潮湿透气的中性土壤中
6、(2007广东)为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是( )
A.将青铜器放在银质托盘上
B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中
D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
7、下列金属防护的方法不正确的是( )
A.对健身器材刷油漆以防锈
B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆方法来防锈
C.用牺牲锌块的方法来保护船身
D.自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈
8、下列各组金属均有导线相连,并插入稀硫酸溶液中,其中铁被腐蚀的速度由快到慢的顺序是( )
①Fe-Fe ②Fe-Sn ③Fe-Zn ④Cu-Fe
A. ②①③④ B. ③②④①
C. ④②③① D. ④②①③
9.烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的残液,过一段时间算便出现红棕色的铁锈斑点,已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方程式和化学方程式分别为:
①负极反应式:_________________________
正极反应式:_________________________
②离子方程式:_________________________
③ 化学方程式:_________________________
《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇4
【教学目标】:
1、了解金属腐蚀的危害,认识金属腐蚀造成的经济影响.
2、应用原电池原理,了解金属电化腐蚀的原因,能解释金属发生电化学腐蚀的原因
3.了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。掌握金属保护的重要方法,培养学生对社会重大课题的决策能力和创新意识.
【教学重点】:金属电化腐蚀
【教学难点】:金属电化腐蚀;钢铁腐蚀
【教学方法】:启发式、讨论式、实验法
【教具】:实验投影仪
教学过程:
【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。现在,请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。
三个小组代表分别发言
【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。
【设问、过渡】钢铁为什么会生锈?我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀?让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。以铁生锈为例来简单说明:
【板书】金属的腐蚀与防护
【小结】金属腐蚀就是游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程,可表示为:
【板书】金属腐蚀的实质:M → Mn++ ne-
金属腐蚀的分类:化学腐蚀电化学腐蚀
【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀?
【学生回答】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。
【过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀,就是电化学腐蚀的最普通的例子。在一般情况下,金属腐蚀大多是电化学腐蚀。
【提问】电化学腐蚀是怎样形成的?它具有哪些特征?让我们通过实验来研究学习有关电化学腐蚀的知识。
【过渡】上堂课我们已学习了有关原电池的知识,现在我们从金属腐蚀的角度来分析铜–锌原电池实验的原理。
【课件演示】铜-锌原电池实验
做如下实验:锌片投入稀硫酸中——腐蚀的种类及特点;用铜丝接触锌片——腐蚀的种类及特点。
【投影、复习】原电池反应:Zn(-): Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应)
Cu(+): 2H++ 2e- → H2↑ (还原反应)
总的反应方程式: Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑
【启发】铜-锌原电池实验可看作锌被腐蚀的过程,属于哪类金属腐蚀?
【回答】电化学腐蚀。
【讨论】(全班分小组讨论,小组代表小结.) 问题:1、电化学腐蚀的形成条件和特征。
2、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系。 【结论】
1.电化学腐蚀形成条件:不纯金属或合金、电解质溶液环境。
特征:原电池反应,并伴有电流的产生。
2.化学腐蚀:金属直接跟物质接触发生化学反应。
电化学腐蚀:原电池反应。
在一般情况下,这两种腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。
【提问】通过对实验的研究,大家是否对电化学腐蚀有了进一步的了解。请问:电化学腐蚀的实质是什么?
【学生回答】原电池反应,较活泼的金属失去电子被腐蚀发生氧化反应,并伴有电流的产生。
【展示】铁钉(预先做好实验:一个浸没在水里、一个一半浸没在自来水中)的腐蚀
【师生共同讨论】运用原电池原理分析钢铁腐蚀的成因。教师随着学生的认知需要不断改变决策。
【课件演示】钢铁的电化学腐蚀,创设情景,引出析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
【归纳分析】铁锈的生成不可缺少的是空气和水。钢铁是铁碳合金,在干燥的空气里不易腐蚀,但在潮湿的空气里,在钢铁的’表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳在钢铁制品表面形成了无数微小的原电池,加快了钢铁的腐蚀。
【板书】钢铁腐蚀: Fe(-) 2Fe → 2Fe2++4e-
C (+) 2H2O + O2 + 4e- → 4OH-
【过渡】我们学习了有关金属腐蚀的知识,并了解了金属腐蚀主要是由原电池反应而引起的电化学腐蚀。金属腐蚀虽然有害,有时却可以利用。例如,工业上通过控制一定条件,利用Fe3+腐蚀铜板来制备电子线路板就是利用金属腐蚀的一个很好例子。但是,金属腐蚀大多数是有害的,是须防止的。
【小结】电化学腐蚀分类: 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强(pH<) 水膜酸性很弱或中性 电 极 负 正 总反应方程式 联系 吸氧腐蚀更加普遍,危害更大。 【提问】大多数金属腐蚀我们是要防止的。那么,怎么样来进行金属的防护呢?请大家结合内因(金属的本性)和外因(介质)两因素来考虑,请阅读教材中有关内容,回答如下问题。
【过渡】介质对金属腐蚀的影响也很大,如果金属在潮湿的空气中接触腐蚀性气体或电解质溶液,都容易被腐蚀。因此,要经常对机器和仪表进行保养。
【提问】既然我们已经清楚了金属腐蚀的原因,那么就应该从其腐蚀的原因着手,来加强金属的防护。请大家举一些日常生活中金属防护的例子,来说明有哪些防护方法。
【学生讨论、回答】 1.改变金属的内部结构,如制成不锈钢。
2.在金属表面覆盖保护层,如喷漆、涂油、电镀等。
【启发】除以上方法外,还可以用原电池的原理来保护金属。请同学们根据原电池的原理想一想被保护的金属应做原电池的哪一极?
【回答】作正极。
【启发】对。像轮船的尾部和在船壳的水线以下部分,装有一定数量的锌块,就是为了使锌块和船体形成原电池,腐蚀了锌块而保护了轮船。这种利用原电池原理来减少金属腐蚀的方法叫做电化学保护法。
【投影】三峡大坝的钢闸门利用外加电流的阴极保护法,请同学们利用电解池原理分析钢闸门的保护过程。
【启发】从中你收到了什么启发?
【课堂总结】
【随堂练习】1、2、3
《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇5
知识与技能:
1.了解金属腐蚀的危害,认识防止金属腐蚀的意义;
2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义,理解电化学腐蚀的条件;
3.理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别;
4.了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。
过程与方法:
运用原电池原理,分析电化学腐蚀的条件,学会区分条件不同,应用原理不同的分析方法,在腐蚀基础上理解金属防护。
情感、态度与价值观:
通过学习,认识到化学是为生产服务的,在日常生活中处处可以见到化学,激发学生的学习兴趣,提升学习效率。
教学重点:
金属腐蚀的原因,金属防护的方法。
教学难点:
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别
教学过程:
【复习提问】
1、1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下: Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ,请判断负极和正极,电解质溶液是什么?尝试写出电极反应。
(-)Fe+2OH—=Fe(OH)2 +2e— (+)NiO2+2e—+2H2O=Ni(OH)2 + 2OH—
2、有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是( )
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-
②负极上CH4失去电子,电极反应式:CH4+10OH—=CO32—+7H2O +8e—
③负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e—=4OH—
④电池放电后,溶液PH不断升高
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
【引入新课】由于金属腐蚀而造成的损失非常严重,全世界每年都有大量的金属设备和金属材料都因腐蚀而报废,而由于材料腐蚀造成的事故损失则更为惨重。所以研究金属的腐蚀和防护的意义是不言而喻的。这节课我们就来看看这方面的内容。
【板书】三、金属的腐蚀与防护
【投影】金属的腐蚀照片。
【学生】预习P27第2段。
【板书】(一)金属腐蚀
1、定义:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。
2、分类: 化学腐蚀
电化学腐蚀
3、本质:金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程。
【教师】化学腐蚀的例子在生活中也可以见到,比如:铜在高温下被空气中氧气氧化而变黑;轧钢时火红的钢锭表面脱落;做饭用的铁锅天长日久越用越薄等。
【过渡】但是比较严重的还是金属因电化学作用而遭到的电化学腐蚀,下面同学们看看电化学腐蚀的原理。
【学生】预习P27到P28倒数第2段。
【教师】电化学腐蚀根据电解质溶液的酸碱性,一般分为两种腐蚀。首先我们看看第1种情况。
【板书】(二)金属电化学腐蚀的原理
《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇6
知识与技能:从暖宝宝的发热现象分析钢铁腐蚀的原理,让学生认识到两者在原理上的一致性,培养学生变化观念与平衡思想的核心素养。
过程与方法:让学生分析不同条件下金属腐蚀的原理,设计实验证明充当吸氧腐蚀的氧化剂是氧气。加强学生的证据意识,可以通过推理,分析等方法认识化学反应的本质。培养学生的证据推理与模型认知的核心素养;通过教师引进数字化实验,培养学生科学探究与创新意识的核心素养。
情感态度价值观:通过实验和事实图片学生认识到暖宝宝发热和金属吸氧腐蚀原理一致,建立了科学原理能为人类造福,也能带来损失的意识。赞赏化学对社会发展的重大贡献,引导学生能对社会热点问题作出正确判断。培养学生严谨求实的科学态度和担当社会责任的核心素养。
【教学方法】
启发式教学法、实验探究教学法;数字化实验教学法;
直观教学法 实验现象、视频演示、图片展示
【教材分析】《金属的电化学腐蚀与防护》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第四节。本课在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开,介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法,重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质,并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法),也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),突出了化学学科的特点,加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。本节内容是本章理论知识的实际应用,有助于学生将感性认识转化为理性认识,从而体会化学学习的价值,更有利于培养学生发现问题、分析问题、联系实际解决问题的能力。
【学情分析】
已有基础:初中化学进行过活动与探究《铁钉锈蚀的条件》实验,了解了铁的腐蚀是氧气和水共同作用的结果,并且学习了原电池原理,再此基础上学习比较容易接受。
知识不足:对知识的学习只注重表面现象,缺少生活经验。
能力不足:缺乏理论联系实际的能力,缺乏一定的综合思维能力。
【教学流程】
【情境引入】一:科学辟谣 探寻真相
从辨别一则新闻真伪入手,现场做暖宝宝煮鸡蛋的实验。
【思考】请结合暖宝宝的组成成分和使用方法,说明其发热原理。
【学生】铁粉被氧化,在这个过程中,Fe,C,盐类组成原电池,加快反应速率。
【探究活动】二:层层递进 析疑解难
小组讨论,并设计实验装置,画出实验装置图,证明是O2作为氧化剂参与了反应。
【动手实验】:将约半袋暖宝宝的原材料直接加入如图所示具支试管中,观察右侧导管中水柱的变化。
【学生质疑】该现象仅能说明空气中有组份被消耗,但不能说明就是氧气。
【教师活动】演示暖宝宝工作原理的数字化实验。
说明:根据曲线可以看出压强逐渐降低,氧气含量逐渐降低,可以证明是氧气被消耗了。数字化实验更能直观说明暖宝宝的发热原理。
独立思考:O2氧化性不太强,Fe失电子后的产物是?(Fe2+)
【知识回顾】根据以前学过的知识,总结Fe2+的检验方法有哪些?
【学生】1:KSCN+H2O2 2:KMnO4溶液
【演示实验】铁氰化钾检验Fe2+
【动手实验】:取少量刚已做过实验的暖宝宝材料于试管中,加入约3ml水溶解。静置,在上层清液中滴加2滴黄色铁氰化钾溶液。观察现象。
【分析】有的组能观察到蓝色沉淀,有的组并不能观察到。
原因:1:Fe2+浓度低。 2:Fe2+还原性很强,易被氧化。
三:抽丝剥茧 认识本质
结合以上实验探究,请你全面科学地解释一下暖宝宝发热的工作原理。
本质:暖宝宝的放热过程也是铁粉被腐蚀的过程,将其称为“铁的吸氧腐蚀”
【板书】吸氧腐蚀
《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇7
【教学目标】:
1、了解金属腐蚀的危害,认识金属腐蚀造成的经济影响.
2、应用原电池原理,了解金属电化腐蚀的原因,能解释金属发生电化学腐蚀的原因
3.了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。掌握金属保护的重要方法,培养学生对社会重大课题的决策能力和创新意识.
【教学重点】:金属电化腐蚀
【教学难点】:金属电化腐蚀;钢铁腐蚀
【教学方法】:启发式、讨论式、实验法
【教具】:实验投影仪
教学过程:
【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。现在,请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。
三个小组代表分别发言
【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。
【设问、过渡】钢铁为什么会生锈?我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀?让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。
《金属的腐蚀与防护》教学设计 篇8
一、教材分析
1、地位和功能
本节是人教版化学选修1《化学与生活》第三章第二节的内容。本章以材料为主线,将金属材料和有机高分子材料有机地组织在一起,既包括常识性内容,又介绍了化学学科的基本原理,即本节课的内容:化学腐蚀和电化学腐蚀、金属防护常用的方法,同时渗透了化学科学的基本观念,如物质组成的微小变化可能引起物质性能的巨大改变,反应条件对物质的性能有很大的影响。学生通过本节课的学习,更能深入地了解金属腐蚀的危害和条件,并掌握金属防护的常用方法。
2、教学目标
知识与技能:能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
过程与方法:进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响。
情感态度与价值观:了解资源的损耗过程和造成的危害,培养学生节约资源,爱护环境的意识;加深学生对化学与生活密切关系的认识,激发学生的学习兴趣,促进学生科学素养的全面提高。
3、教学重难点
重点:金属腐蚀的化学原理、金属的防护方法
难点:金属的电化学腐蚀原理、金属的电化学保护法
二、学情分析
1、知识技能方面
在高中课程标准必修2《化学能与电能》中,学生已经学习了化学能与电能的转换,即原电池的相关知识。本节是在此基础上,引导学生了解金属腐蚀的化学原理和防护方法等。经过高一的学习,学生已经具备一定的实验探究能力,为本节课的探究性学习奠定基础。
2、学习方法方面
在高中课程标准必修2《化学能与电能》中,学生掌握了正确判断原电池的正负极的方法,能够将原电池负极失电子被消耗的原电池原理应用到金属腐蚀的知识点上来;具有一定的学习方法基础。
三、教学方法
启发式教学、讨论法、实验探究法、学案教学法
四、教学准备
提前一周发放学案,学生根据学案的情境问题进行自主学习,并结合自己的知识和生活经验设计实验方案探究不同条件下铁钉的锈蚀,根据自己的设计分组实验并定期观察和记录实验的现象,最后上课时交流汇报。
五、教学过程
第一环节:创设情境,认识金属的腐蚀
【展示】金属腐蚀现象的图片
【问题1】什么是金属的腐蚀?
【生】回答,朗读金属的腐蚀的定义。
1、定义:指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
【问题2】金属腐蚀有哪些危害?
【生】思考,代表回答。
2、危害:重大经济损失;灾难性事故(有毒物质泄漏,环境污染,危及人民健康 );资源和能源巨大浪费;
设计意图:从生活到化学,让学生了解资源的损耗过程和造成的危害,培养学生节约资源,爱护环境的意识,并培养学生的“社会责任”素养。
第二环节:创设情境,认识化学腐蚀
【问题3】金属为什么会被腐蚀?
【问题4】金属发生腐蚀需要什么条件?
【举例】金属被盐酸腐蚀。
【提问1】金属被盐酸腐蚀的特点是什么?(引出化学腐蚀)
【生】直接反应。
3、分类
(1)化学腐蚀的定义:金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。
【生】朗读化学腐蚀的定义。
设计意图:从学生最熟悉的金属与盐酸反应入手,引导学生认识金属接触盐酸会直接反应而被腐蚀,从而引出化学腐蚀的定义。
【讲解】化学腐蚀反应比较简单,仅仅是金属与氧化剂之间的氧化还原反应。例如,铁与氯气直接反应而被腐蚀。钢管被原油中的含硫化合物腐蚀。
【提问2】金属的化学腐蚀的原理是什么?
【生】氧化还原反应
【提问3】根据镁、锌、铁与盐酸的反应及下面的图片信息,说说影响金属化学腐蚀速率的因素。
【生】金属越活泼,越容易被腐蚀;温度升高,化学腐蚀速率加快。
设计意图:挖掘课本中图画的教育内涵,充分发挥其直观的教育效果,培养学生从图表中获取有效信息的能力。
第三环节:探究铁钉锈蚀条件,认识电化学腐蚀
【设疑】 在日常生活中,根据我们的生活经验,铁制品在什么条件会被腐蚀?
什么条件下腐蚀的速率会比较快?
【科学探究1】不同条件下铁钉的锈蚀分析(实验一周前准备好)
【生】学生代表汇报实验探究结果。(实验设计——现象——结论)
【师】补充,讲解。
【实验结论总结】
1、铁钉与空气、水同时接触才会发生锈蚀。;
2、与NaCl溶液、CH3COOH溶液等电解质溶液接触会加速铁钉的锈蚀。
设计意图:通过科学探究活动,认识钢铁腐蚀的条件及何种条件下腐蚀速率较快,从而引出电化学腐蚀的概念,培养学生的“科学探究与创新意识”学科核心素养。
【思考与交流】为什么钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀?
【生】思考、讨论、回答。
在潮湿空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜(电解质溶液薄膜):
这时,钢铁里的铁和碳构成无数微小原电池,碳为正极,铁为负极。
【师】 我们把这种金属腐蚀叫做电化学腐蚀。
【生】朗读金属电化学腐蚀的定义。
【设疑】钢铁里的铁和碳构成无数微小原电池,铁为负极,碳为正极。那么正极得电子的物质是什么呢?
【科学探究2】通过预习和查找资料,设计实验证明金属电化学腐蚀正极上反应的两种条件。
【生】学生代表汇报实验探究结果。(实验设计——现象——结论)
设计意图:通过科学探究活动,认识钢铁电化学腐蚀的两种不同情况,培养学生的“证据推理”和“科学探究与创新意识”核心素养。
【师】补充,讲解。
【结论】当钢铁表面的水膜酸性很弱或呈中性、碱性时,正极是氧气得电子:2H2O+O2+4e-=4OH- ;当钢铁表面水膜的酸性较强时,正极是氢离子得电子:2H++2e-=H2↑ 。
【动画演示】不同条件下正极的电极反应。
设计意图:通过动画演示钢铁电化学腐蚀的两种不同情况,使抽象变得更具体,直观性更强,学生更易于理解,并培养学生“宏观辨识与微观探析”核心素养。
【设疑】金属腐蚀的本质是什么?化学腐蚀与电化学腐蚀有何联系?
【生】阅读、思考问题,交流讨论,回答:
本质上看,化学腐蚀和电化学腐蚀都是金属原子失去电子变成阳离子的过程。
相互关系,往往同时发生,电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。
第四环节:联系生活实际,探究金属防护的方法
【过渡】现在我们知道金属腐蚀的原因,那我们该如何保护金属不被腐蚀呢?
【思考与交流1】讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施。
【生】思考、交流、代表回答。
【归纳】金属防护的常用方法
【生】联系生活实际举例。
1.改变金属的内部结构。如:将金属制成合金(不锈钢)
2.表面覆盖保护层
设计意图:联系生活实际探究金属防护的常用方法,培养学生应用化学知识解决生活问题的能力。
【思考与交流2】海边的铁制品比较容易生锈,为什么?
【生】思考、交流、代表回答。
【思考与交流3】轮船如何保护船身,原理是什么?
【生】思考、交流、代表回答。
【展示】课前设计的实验展示
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