4.3金属的腐蚀与防护（教学设计）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修1）

第四章《化学反应与电能》教学设计 第三节 金属的腐蚀与防护 课题： 4.3 金属的腐蚀与防护 课时 1 授课年级 高二 课标要求 内容要求： 了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。 学业要求： 能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。 教材 分析 本节内容是高中化学人教版（2019版）选择性必修1第四章第三节《金属的腐蚀与防护》内容。本节内容可以分为金属的腐蚀与金属的防护两部分，且前者是学习后半内容的基础。 为了学生更好地理解和掌握金属腐蚀的基本原理，教材还提供了丰富的实验和图片分析，让学生亲自动手操作，学习钢铁制品两种典型的电化学腐蚀——析氢腐蚀和吸氧腐蚀，增强学生的实验操作技能和科学探究精神。 在金属的防护措施方面，教材从金属腐蚀的原理出发，研究如何破坏金属腐蚀发生的条件。除了采取措施破坏金属发生化学腐蚀的条件，更多情况下需要采取措施破坏原电池形成的条件。电化学保护法是常用的金属防护方法，包括牺牲阳极法和外加电流法两种。此外，教材还介绍了涂层、干燥环境、缓蚀剂等其他防护措施，以及金属的钝化、控制腐蚀环境等实用技巧。这些内容有助于学生更好地理解和应用金属防护知识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。 教学目标 1.理解和掌握金属腐蚀的基本原理，包括电化学腐蚀过程和影响因素，如湿度、温度、电解质溶液等。 2.应用所学的金属腐蚀知识，对实际金属腐蚀问题进行分析和解决。 3.能够根据不同金属和环境选择适当的防护方法，如涂层、干燥、阴极保护等，并能够正确操作金属防护实验。 重点 难点 重点:金属的电化学腐蚀及电化学防护原理。 难点:钢铁的析氢、吸氧腐蚀 核心素养 科学探究精神：学生应具备科学探究精神，通过实验探究金属腐蚀的原理和过程，理解金属腐蚀的本质。 环保意识：学生应具备环保意识，了解金属腐蚀对环境的影响，并能够采取有效的防护措施，减少金属腐蚀对环境的影响。 实践操作能力：学生应具备实践操作能力，能够正确使用防护措施，如涂层、阴极保护等，并能应用于实践中。 学情分析 1.学生已经掌握了一定的电化学基础知识，如原电池原理、电解池原理等，这些知识对于理解金属腐蚀的电化学过程具有基础作用。 2.学生对于金属腐蚀的理解程度存在差异。有些学生可能已经了解金属腐蚀的一般概念，但有些学生可能对金属腐蚀的本质和过程缺乏深入理解。教师需要针对学生的实际情况进行教学，帮助学生建立正确的金属腐蚀观念。 3.学生对于金属防护方法的理解和运用能力需要加强。学生需要了解不同类型的金属防护方法，如涂层、干燥、阴极保护等，并能够根据实际情况选择合适的防护方法。教师需要引导学生进行实验探究，让学生亲自动手操作金属防护实验，以提高他们的实际应用能力。 4.学生的思维方式和创新精神也需要培养。在金属防护方法的设计和创新方面，学生需要具备一定的思维创新能力和创新精神。教师需要引导学生思考各种新颖的金属防护方法，培养学生的工程思维和创新意识。 教学过程 教学环节 教学活动 设计 意图 环节一、 创设情境，激发兴趣 生活情境、引入金腐蚀的危害 【课前检测】 【检测1】下列“铁钉镀铜”实验装置设计正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】要在铁钉上镀铜，则应Cu与电源正极相连，为阳极，失去电子，阴极为铁，接电源负极，电解质溶液应为含铜离子的盐溶液，故选B。 【检测2】用铂电极电解下列物质的溶液，当耗电量相同时，阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是 A．H2SO4 B．CuSO4 C．HCl D．KCl 【答案】A 【详解】A．用铂电极电解硫酸，相当于电解水，阴极和阳极上同时都有气体产生，硫酸浓度增大，溶液pH降低，故A正确； B．用铂电极电解硫酸铜溶液，生成铜、氧气和硫酸，反应生成酸，溶液pH降低，但阴极无气体产生，故B错误； C．用铂电极电解HCl溶液，生成氢气、氯气，阴极和阳极上同时都有气体产生，但消耗HCl，则溶液pH升高，故C错误； D．用铂电极电解氯化钾溶液，生成氢氧化钾和氢气、氯气，反应生成碱，溶液pH值升高，故D错误； 【情境引入】金属腐蚀的现象普遍存在，常常是自发进行的。比如我们会看到有些桥梁金属连接处会有铁锈，还有工厂设备的灵敏度降低也是金属环节生锈的原因，那么我们需要了解金属腐蚀的原因，并采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。 1.试题检测判断学生对电解池原理的知识理解； 2.从金属的腐蚀的危害与学习金属腐蚀与防护的必要性引入 环 节 二 金属腐蚀的类型和特点。 活动一、 钢铁腐蚀的原理 一、金属的腐蚀 【互动提问】引导学生思考金属腐蚀需要哪些条件？ 【学生】初中的学习中了解到金属腐蚀潮湿的空气容易生