4.3金属的腐蚀与防护 说课稿 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修一

《金属的腐蚀与防护》说课稿 1、 教学分析 1、 内容选择：本次实验课选自人教版高中化学《选择性必修一》第四章第三节《金属的腐蚀与防护》，是继电化学原理知识系统学习后，原电池和电解池知识的发展与应用。另一方面，学生发现教室清洁使用的钢丝球，半天旧生锈明显，而家用的钢丝球很少生锈，对该现象的原因很好奇。查阅《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》对该部分的“内容要求”、“学习活动建议”和“学业要求”做出了相关要求。同时新高考试题越来越体现情境化、探究性、实践性的特点，于是本课以钢丝球为载体，展开金属的腐蚀与防护的探究性学习。 2、 学情分析：该阶段学生已经学习了氧化还原知识及电化学原理知识，具备独立分析出析氢腐蚀原理的能力，但对吸氧腐蚀较陌生，需完善学习。 3、 教学目标 设计的初衷是提高宏微结合、证据推理、探究与创新、态度与责任四大核心素养，落到知识角度，得到具体教学目标： 1.掌握金属发生吸氧腐蚀的原理，构建金属电化学腐蚀的分析模型； 2.探究金属在酸性、中性、碱性条件下的腐蚀类型，感受金属腐蚀的普遍性及危害，学习科学探究的方法。 3.掌握金属腐蚀的防护方法，体会化学知识对社会生活的重要作用。 4.重难点：金属吸氧腐蚀的原理及过程；金属在弱酸性条件下的电化学腐蚀类型；金属防腐措施的自主设计。 二、内容创新 教材中安排四个实验来突破两个难点，即：吸氧腐蚀的判断和牺牲阳极法；本课对教材进行整合改进后，设计三个实验突破三个重点，即：1.创新演示实验，探究钢丝球在NaCl溶液中的腐蚀情况，理解吸氧腐蚀的全过程；2.创新合作探究实验，探究不同pH下钢铁的腐蚀类型;3.创新课外自主实验，探究金属防腐措施的效果，从三个角度设计金属防腐措施。 三、教学过程 情境素材一：学生发现教室清洁使用的一款钢丝球，才半天就生锈了，而家里使用的钢丝球却很少生锈。由此引导学生从钢丝球本身以及接触的环境两个方面来寻找易生锈和不易生锈的的原因。易锈钢丝球的产品参数材料显示为“钢丝”，主要含Fe和C，不锈钢丝球的材料为“不锈钢”，主要含Fe、C、Cr、Ni等。 情境素材二：钢丝球使用环境回顾，讨论造成其腐蚀的物质及原因： 有人和草酸共用，有人和去污粉共用，钢丝球都发生了锈蚀。学生能分析出Fe、C酸液电池原理，得到析氢腐蚀。去污粉中含有NaCl和NaHCO3溶液为中性和碱性，且都没有氧化性，是什么物质做了氧化剂呢？分析物质的性质，猜测可能是吸收了O2。 那么，猜测是否正确呢？我们展开了探究一：钢丝球在NaCl溶液中腐蚀情况探究，以证实是否是吸收了氧气，并研究腐蚀过程中的物质转化过程。 任务一：由三个问题引导学生进行猜测设计：1.电极反应物是什么？负极为Fe,正极为O2；2.产物可能是什么？Fe可能氧化为Fe2+/Fe2+,O2可能还原为OH-或和H2O；3.如何验证呢？可测电流，看液柱变化、用酚酞测OH-，K3[Fe(CN)6]和KSCN测Fe2+/Fe2+。根据猜测，设计实验并进行演示。 实验创新：教材中的实验方案如图1，探究内容单一，速率慢时间长。 图1 改进后的装置手稿：将铁钉换成打磨过的钢丝球，增大接触面积；玻璃管换为输液细管，提高灵敏度；模拟Fe/C电极分开，便于分别观察正负极现象；增加微电流计，测mA级的微电流；增加酚酞、K3[Fe(CN)6]、KSCN检测产物。装置实物图如图2。 图2 实验方案及记录见表1。 表1 提出问题 钢丝球在NaCl溶液中能否发生腐蚀？ 原理是怎样发生的？ 猜想假设 引导问题：1、电极反应物是什么？2、生成物可能是什么？3、如何进行检验？ 钢丝球在NaCl溶液中能发生电化学腐蚀。Fe为负极被氧化为Fe2+或Fe3+，O2为正极被还原为OH-或H2O。 可通过检测电流、K3[Fe(CN)6]溶液能否产生蓝色沉淀、KSCN溶液能否变红、酚酞能否变红，来判断以上猜测的正确与否。 设计实验 仪器药品 玻璃三通管、钢丝球、石墨棒1根、橡皮塞3个、微电流计1台、带夹子的导线2根、输液软管1根、小烧杯1个、注射器2支、带夹子的铁架台。 饱和食盐水50ml、红墨水100ml、酚酞溶液少量、铁氰化钾溶液2ml、KSCN溶液2ml 实验步骤 ①将塞有打磨后的钢丝球的玻璃三通管固定于铁架台上，两端分别塞上装有细铁丝和石墨电极的橡胶塞，使石墨与钢丝球尽量靠近而不接触。 ②沿上端口向三通管中滴加饱和NaCl溶液和酚酞试液的混合液至石墨棒淹没一半，用带输液软管的橡皮塞塞进，输液软管下端伸入盛红墨水的小烧杯中。 ③将两电极分别进入手持微电流计的负极和正极，打开微电流计。 观察微电流计示数、红墨水液住、三通管中两极的现象。 ④一段时间后，打开石墨电极的橡皮塞，依次用装有K3[Fe(CN)6]溶液和KSCN溶液的注射器