4.3 金属的“宿命” — 以金属额度腐蚀防护为例 说课课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

金属的“宿命” ——以“金属的腐蚀与防护”为例   电化学大单元背景下 01 教学背景 02 教学设计 目录 CONTNETS 03 教学反思 2 01 PART ONE 教学背景 3 01 学情分析 教学目标 教学背景 《普通高中课程方案》（2017版） 《普通高中化学课程标准》（2017版） 主题1 化学反应与能量 1.3化学反应与电能 1.3.1 认识化学反应与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 1.3.2了解原电池及常见化学电源的工作原理。 1.3.3了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储备能量中的具体应用。 1.4.4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。 《普通高中化学课程标准》（2017版） 进一步精选了学科内容，重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实 课标分析 适当增加微型实验、家庭小实验、数字化实验、定量实验和创新实践活动等，让学生在实验探究活动中学习科学方法，认识科学探究过程。 01 4 01 学情分析 教学目标 教学背景 课标分析 电化学大单元结构图 01 5 课标分析 教学及评价目标 1.通过生活中的金属腐蚀实例，知道金属腐蚀的危害，认识化学腐蚀和电化学腐蚀。 2.通过实验探究，能利用电化学模型解释金属电化学腐蚀的原理以及了解钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原因。 3.根据电化学腐蚀原理，能列举生活中的金属防腐的实例并能设计电化学防腐的方法。 4.学会利用实验验证假设的学习方法，培养观察、思考、分析和解决问题的能力，培养学生严谨的科学态度。 1.通过保暖贴发热原理的探究，能够利用电化学腐蚀的模型解释生产生活中的某些现象及应用。 2.通过创新实验“快速测定空气中氧气的含量”，能够深刻理解从原理到实践的过程，培养像科学家那样思考及实践的能力。 3.通过保暖贴发热原理的探究及对微电解技术处理工业废水原理的了解，能够让学生体会到某些化学作用的过程可以对人类社会发展带来双重影响。 教学背景 第1课时 第2课时 学情分析 教学目标 01 课标分析 教学及评价目标 教学背景 设计任务 活动 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 任务二、“逆天改命”——探究金属腐蚀的防护措施。 任务三、接受“命运的馈赠”——探究金属腐蚀原理的应用 子任务二、金属腐蚀中物质的利用 子任务一、金属腐蚀中能量的利用——以一次性保暖贴为例 学情分析 教学目标 01 01 认知障碍：学生不能将钢铁的腐蚀与原电池原理相联系。 能力障碍：学生对知识的学习往往只注重表面现象，缺乏深入探究的能力，缺乏实验创新的意识，缺乏生活经验，缺乏一定的综合思维能力。 知识储备 有强烈的好奇心和求知欲，有利于新知识的学习 心理特点 学生具有一定的实验设计能力、实验操作能力、观察分析能力、比较归纳能力 能力水平 学生在初中进行过《铁钉锈蚀的条件》实验；在高中，已经认识了原电池和电解池装置的构成特点，理解了原电池工作原理和电解原理，建立了电化学认识模型。 障碍点 教学背景 学情分析 教学目标 01 8 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 任务二、“逆天改命”——探究金属腐蚀的防护措施。 任务三、接受“命运的馈赠”——探究金属腐蚀原理的应用 问题组三： 问题11.保证保暖贴发热的核心物质是什么？具体原理是什么？ 问题12.保暖贴的包装有何要求？为什么？ 问题13、使用后的保暖贴成分如何变化？ 问题14.保暖贴内层包装做成微孔透气膜的作用是什么？ 问题15.保暖贴中其他物质的作用是什么？ 问题16.金属腐蚀负极反应如何利用？金属腐蚀正极反应如何利用？     问题组二： 问题7.金属发生电化学腐蚀的原因是什么？ 问题8.依据以上腐蚀原因，你可以想出哪些防止金属腐蚀的方法？能列举一些生活中的实例吗？ 问题9.利用电化学模型，具体分析一下电化学防腐的原理。 问题10.通过电镀的方法，在金属表面加一层金属镀层是金属防腐的常用方法，不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？如果在铁制品表面镀上锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原子失电子的能力分析：当镀层局部破损时，镀锌层或镀锡层还能对铁制品起保护作用吗？ 问题组一： 问题1.为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 问题2.铁在潮湿的环境中，符合构成原电池的条件吗？ 问题3.用铁、碳、NaCl溶液模拟铁在潮湿的环境中能否构成原电池，你打算如何证明？ 问题4.如果能构成原电池，你能验证两极所得的产物吗？并 写出相应的电极反应式和总反应，绘制电化学模型图。 问题5.铁发生腐蚀，铁锈是如何产生的？ 问题6.水膜的酸性较强，对电极反应是否有影响？请设计实验验证。 问题7.分析钢铁在酸性较弱、中性或碱性溶液与酸性较强溶液中电极反应的异同。   任务线 问题线 知识线 能力线 金属电腐蚀的原理，吸氧腐蚀和析氢腐蚀原理。 根据金属电腐蚀的原理，能够从微观角度分析吸氧腐蚀和析氢腐蚀原理的能力；能正确书写电极反应式及总反应式，用符号表征化学反应的能力。 能根据金属电化学腐蚀原理，设计合适的防腐措施。 宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识 子任务二、金属腐蚀中物质的利用 根据已学 电化学模型及金属电化学腐蚀原理，解决金属防腐这个实际问题的能力。 子任务一、金属腐蚀中能量的利用——以一次性保暖贴为例 确认金属腐蚀的能量变化，了解保暖贴持续发热的原因，已资料卡片形式了解金属腐蚀的物质变化。 素养线 证据推理与模型认知、科学探究与创新意识 获取信息的能力，像科学家那样思考及实践的能力 证据推理与模型认知、科学态度与社会责任 02 PART TWO 教学设计 ——以金属的腐蚀与防护（第1课时）为例 10 金属的腐蚀与防护 资料卡片： 金属被腐蚀的现象随处可见，金属腐蚀对人类生产和生活造成了巨大的危害。 ①全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失远远超过地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和。 ②我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4％，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25％～30％。 ③金属腐蚀还会影响设备的正常运行，甚至可能引发安全事故。 02 教学设计 情境 01 11 02 教学设计 问题组一： 问题1.为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 问题2.铁在潮湿的环境中，符合构成原电池的条件吗？ 问题3.用铁、碳、NaCl溶液模拟铁在潮湿的环境中能否构成原电池，你打算如何证明？ 问题4.如果能构成原电池，你能验证两极所得的产物吗？并写出相应的电极反应式和总反应，绘制电化学模型图。 问题5.铁发生腐蚀，铁锈是如何产生的？ 问题6.水膜的酸性较强，对电极反应是否有影响？请设计实验验证。 问题7.分析钢铁在酸性较弱、中性或碱性溶液与酸性较强溶液中电极反应的异同。   学生活动 学生活动1 初步绘制电化学模型图 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 01 12 02 教学设计 问题组一： 问题1.为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 问题2.铁在潮湿的环境中，符合构成原电池的条件吗？ 问题3.用铁、碳、NaCl溶液模拟铁在潮湿的环境中能否构成原电池，你打算如何证明？ 问题4.如果能构成原电池，你能验证两极所得的产物吗？并写出相应的电极反应式和总反应，绘制电化学模型图。 问题5.铁发生腐蚀，铁锈是如何产生的？ 问题6.水膜的酸性较强，对电极反应是否有影响？请设计实验验证。 问题7.分析钢铁在酸性较弱、中性或碱性溶液与酸性较强溶液中电极反应的异同。   学生活动 学生活动1 初步绘制电化学模型图 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 学生活动2 实验探究 验证构成原电池并验证两极产物 全体同学课上讨论 兴趣小组 课前实验探究 课上汇报 01 13 02 教学设计 小组讨论 验证能否构成原电池 验证两极产物 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 01 14 02 教学设计 小组讨论 验证能否构成原电池 验证两极产物 寻找证据 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 01 15 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 传统实验 创新实验 创新实验——“凝胶嵌入法实验” [实验介绍] 1. 琼脂反应凝胶的制备：将适量琼脂放入约100g水中，加热到90°C以上，琼脂完全溶解形成溶胶，趁热加入1.5g固体NaCl、0.5mL酚酞指示剂（0.5%）0.5mLK3[Fe(CN)6]溶液（0.1mol·L-1），搅拌均匀，然后将溶胶倒入培养皿中，厚度3~5mm,冷却至室温，即形成浅黄色反应凝胶，与果冻类似。将铁钉在2mol·L-1H2SO4溶液中浸泡反应5min，用蒸馏水冲洗干净，吸干备用。 2. 将铁钉嵌入反应凝胶中静置10h,观察现象。 01 16 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 传统实验 创新实验 [实验介绍] 1. 琼脂反应凝胶的备：将适量琼脂放入约100g水中，加热到90°C以上，琼脂完全溶解形成溶胶，趁热加入1.5g固体NaCl、0.5mL酚酞指示剂（0.5%）0.5mLK3[Fe(CN)6]溶液（0.1mol·L-1），搅拌均匀，然后将溶胶倒入培养皿中，厚度3~5mm,冷却至室温，即形成浅黄色反应凝胶，与果冻类似。将铁钉在2mol·L-1H2SO4溶液中浸泡反应5min，用蒸馏水冲洗干净，吸干备用。 2. 将铁钉嵌入反应凝胶中静置10h,观察现象。 1h 4h 学生提出质疑：K3[Fe(CN)6]与Fe能反应 凝胶嵌入法实验 01 17 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 传统实验 创新实验 排除干扰 制作琼脂凝胶时不加入K3[Fe(CN)6]溶液，腐蚀后取出铁钉，再加入K3[Fe(CN)6]溶液进行检验。 01 18 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 传统实验 数字化实验 压强变化 NaCl溶液 01 19 02 教学设计 问题组一： 问题1.为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 问题2.铁在潮湿的环境中，符合构成原电池的条件吗？ 问题3.用铁、碳、NaCl溶液模拟铁在潮湿的环境中能否构成原电池，你打算如何证明？ 问题4.如果能构成原电池，你能验证两极所得的产物吗？并写出相应的电极反应式和总反应，绘制电化学模型图。 问题5.铁发生腐蚀，铁锈是如何产生的？ 问题6.水膜的酸性较强，对电极反应是否有影响？请设计实验验证。 问题7.分析钢铁在酸性较弱、中性或碱性溶液与酸性较强溶液中电极反应的异同。   任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 学生活动 学生活动1 初步绘制电化学模型图 学生活动2 实验探究 验证构成原电池并验证两极产物 完善电化学模型图 01 20 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 学生活动 学生活动1 初步绘制电化学模型图 学生活动2 实验探究 验证构成原电池并验证两极产物 完善电化学模型图 01 21 02 教学设计 问题组一： 问题1.为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 问题2.铁在潮湿的环境中，符合构成原电池的条件吗？ 问题3.用铁、碳、NaCl溶液模拟铁在潮湿的环境中能否构成原电池，你打算如何证明？ 问题4.如果能构成原电池，你能验证两极所得的产物吗？并写出相应的电极反应式和总反应，绘制电化学模型图。 问题5.铁发生腐蚀，铁锈是如何产生的？ 问题6.水膜的酸性较强，对电极反应是否有影响？请设计实验验证。 问题7.分析钢铁在酸性较弱、中性或碱性溶液与酸性较强溶液中电极反应的异同。   任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 学生活动 学生活动1 初步绘制电化学模型图 学生活动2 实验探究 验证构成原电池并验证两极产物 学生活动3 水膜的酸性较强时，对电极反应是否有影响？ 01 22 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 传统实验 压强变化 NaCl溶液 醋酸溶液 01 23 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 压强变化 NaCl溶液 醋酸溶液 传统实验 数字化实验 01 24 02 教学设计 问题组一： 问题1.为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 问题2.铁在潮湿的环境中，符合构成原电池的条件吗？ 问题3.用铁、碳、NaCl溶液模拟铁在潮湿的环境中能否构成原电池，你打算如何证明？ 问题4.如果能构成原电池，你能验证两极所得的产物吗？并写出相应的电极反应式和总反应，绘制电化学模型图。 问题5.铁发生腐蚀，铁锈是如何产生的？ 问题6.水膜的酸性较强，对电极反应是否有影响？请设计实验验证。 问题7.分析钢铁在酸性较弱、中性或碱性溶液与酸性较强溶液中电极反应的异同。   任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 学生活动 学生活动1 初步绘制电化学模型图 学生活动2 实验探究 验证构成原电池并验证两极产物 学生活动3 水膜的酸性较强时，对电极反应是否有影响？ 学生活动4 分析对比吸氧腐蚀与析氢腐蚀的异同， 建立电化学腐蚀模型。 01 25 02 教学设计 任务一：揭秘金属的“宿命”——探究钢铁发生腐蚀的原理 教学目标： 1.通过生活中的金属腐蚀实例，认识化学腐蚀和电化学腐蚀。 2.通过实验探究，能利用电化学模型解释金属电化学腐蚀的原理以及了解钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原因。 学生活动1 初步绘制电化学模型图 学生活动2 实验探究 验证构成原电池并验证两极产物 完善电化学模型图 学生活动3 水膜的酸性较强时，对电极反应是否有影响？ 学生活动4 分析对比吸氧腐蚀与析氢腐蚀的异同，建立电化学腐蚀模型。 评价目标2： 学生能否获取有效的实验现象，并以此为证据，证明对金属电化学腐蚀原理的分析预测，完善电化学模型。 学生能否正确的用电极反应式表示金属的电化学腐蚀原理。 评价目标1： 学生能否建立铁钉的成分及所处的环境与原电池构成要素的关联，发现原电池，分析预测电化学腐蚀原理。 教 学 评 01 26 02 教学设计 任务二：逆天改命”——探究金属腐蚀的防护措施 问题组二： 问题7.金属发生电化学腐蚀的原因是什么？ 问题8.依据以上腐蚀原因，你可以想出哪些防止金属腐蚀的方法？能列举一些生活中的实例吗？ 问题9.利用电化学模型，具体分析一下电化学防腐的原理。 问题10.通过电镀的方法，在金属表面加一层金属镀层是金属防腐的常用方法，不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？如果在铁制品表面镀上锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原子失电子的能力分析：当镀层局部破损时，镀锌层或镀锡层还能对铁制品起保护作用吗？ 学生活动4 分析总结电化学腐蚀原因，根据电化学腐蚀原因列举一些生活中防止金属腐蚀的实例。 学生活动 01 27 02 教学设计 任务二：逆天改命”——探究金属腐蚀的防护措施 问题组二： 问题7.金属发生电化学腐蚀的原因是什么？ 问题8.依据以上腐蚀原因，你可以想出哪些防止金属腐蚀的方法？能列举一些生活中的实例吗？ 问题9.利用电化学模型，具体分析一下电化学防腐的原理。 问题10.通过电镀的方法，在金属表面加一层金属镀层是金属防腐的常用方法，不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？如果在铁制品表面镀上锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原子失电子的能力分析：当镀层局部破损时，镀锌层或镀锡层还能对铁制品起保护作用吗？ 学生活动4 分析总结电化学腐蚀原因，根据电化学腐蚀原因列举一些生活中防止金属腐蚀的实例。 学生活动 学生活动5 利用电化学模型图 ，分析、设计电化学防腐方法。 01 28 02 教学设计 任务二：逆天改命”——探究金属腐蚀的防护措施 问题组二： 问题7.金属发生电化学腐蚀的原因是什么？ 问题8.依据以上腐蚀原因，你可以想出哪些防止金属腐蚀的方法？能列举一些生活中的实例吗？ 问题9.利用电化学模型，具体分析一下电化学防腐的原理。 问题10.通过电镀的方法，在金属表面加一层金属镀层是金属防腐的常用方法，不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？如果在铁制品表面镀上锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原子失电子的能力分析：当镀层局部破损时，镀锌层或镀锡层还能对铁制品起保护作用吗？ 学生活动4 分析总结电化学腐蚀原因，根据电化学腐蚀原因列举一些生活中防止金属腐蚀的实例。 学生活动 学生活动5 利用电化学模型图 ，分析、设计电化学防腐方法。 学生活动6 设计实验比较不同金属对铁的腐蚀程度的影响。 01 29 02 教学设计 任务二：逆天改命”——探究金属腐蚀的防护措施 学生活动6 设计实验比较不同金属对铁的腐蚀程度的影响。 学生提出质疑：K3[Fe(CN)6]与Fe能反应 排除干扰 琼脂凝胶中不加入K3[Fe(CN)6]溶液，腐蚀后取出铁钉，再加入K3[Fe(CN)6]溶液进行检验。 铁钉周围镶嵌锌片 铁钉周围镶嵌铜片 学生活动4 分析总结电化学腐蚀原因，根据电化学腐蚀原因列举一些生活中防止金属腐蚀的实例。 学生活动5 利用电化学模型图 ，分析、设计电化学防腐方法。 01 30 02 教学设计 任务二：逆天改命”——探究金属腐蚀的防护措施 评价目标： 学生能否列举一些金属防腐的实例； 能否设计出电化学防腐措施； 能否对设计的防腐措施的思路进行说明； 能否对防腐原理进行解释。 教学目标： 根据电化学腐蚀原理，能列举生活中的金属防腐的实例并能设计电化学防腐的方法。 教 评 学生活动4 根据电化学腐蚀原因，列举一些生活中防止金属腐蚀的实例。 学生活动5 利用电化学模型图 ，分析、设计电化学防腐方法。 学生活动6 设计实验比较不同金属对铁的腐蚀程度的影响，分析镀层破损后对铁的保护程度。 学 01 31 02 教学设计 课后任务 课后任务1 课后任务2 家庭小实验：利用脱氧剂和你能找到的生活用品，设计快速测定空气中氧气含量的装置。 01 32 学生家庭作业反馈： 03 PART three 教学反思 34 03 教学反思 素养在不断地提升 知识在不断地进阶 模型在不断地完善 从现象到结论 从理论到应用 从应用到实践 01 35 03 教学反思 由于实验设备和实验条件有限，采取的数字化实验比较单一； 由于金属腐蚀的时间较慢，兴趣小组课前做实验的时间有限，并且不能让更多的学生参与实验。 01 02 存在的不足 01 36 感谢聆听！ Lavf58.30.100 MHkIDCwFBFBGTS4eBzgTcigmI3wRJhZUaHITHioqHSwOeSV9fTguekZQEB4PIissYTojfSB0BkZKcwYgNiodCQoiEH19NipbTnUQew== Lavf58.30.100 MHkIDCwFBFBGTS4eBzgTcigmI3wRJhZUaHITHioqHSwOeSV9fTguekZQEB4PIissYTojfSB0BkZKcwYgNiodCQoiEH19NipbTnUQew== Lavf58.30.100 MHkIDCwFBFBGTS4eBzgTcigmI3wRJhZUaHITHioqHSwOeSV9fTguekZQEB4PIissYTojfSB0BkZKcwYgNiodCQoiEH19NipbTnUQew== $$