4.3《思政元素融入课堂教学 —金属的腐蚀与防护》课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2025-08-28
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普通
摘要:
该高中化学课件围绕金属的腐蚀与防护,以暖贴发热现象为导入,通过前置作业查阅蛭石等物质作用,结合思考讨论、实验探究(如铁的吸氧腐蚀实验、Fe-C-NaCl原电池学生实验)分析原理,再对比析氢/吸氧腐蚀、化学/电化学腐蚀,最后延伸到防护方法,构建“生活现象-原理探究-分类对比-实际应用”的学习脉络。
其特色在于以真实情境驱动探究,通过“宏观-微观-符号-图表”四重表征发展科学思维,设计学生实验(正负极产物检验)培养科学探究能力,融入思政元素(腐蚀损失数据、福建舰防护设计)强化科学态度与责任。学生能提升解决实际问题能力,教师可获得生活化、探究式教学范例。
内容正文:
思政元素融入课堂教学
——金属的腐蚀与防护
人教版 化学 选择性必修一 第四章第三节
L O G O
素养目标:
1、宏观辨识与微观探析
通过分析推理、方案设计、实验探究等过程了解暖贴发热原理,发展“宏观—微观—符号—曲线”四重表征思维,强化图表分析、证据推理、模型建构等科学方法的应用,巩固“性质决定应用”的观念。
2、证据推理与模型认知
能运用探究物质反应原理的模型解释和解决实际问题,认识金属腐蚀类型、发生的条件及原理,会书写电极反应式和总反应式,深化对电化学本质的认识。
3、科学态度与社会责任
通过参与科学探究,学会交流、合作;通过辩证认识金属腐蚀,理解科学技术与社会发展的关系;通过方案设计,培养环保意识,建立绿色化学的观念。
【前置作业】布置课前查阅“蛭石、吸水性树脂作用”的任务。
环节1:(课前)明晰物质作用
环节2:探究暖贴发热原理
【课堂引入】如何正确使用暖宝贴?
2、铁被氧气氧化还是被水中的氢离子氧化?
环节2:探究暖贴发热原理
1、暖贴在使用时何时开始放热?反应物可能是哪些物质?
反应物:
铁、水、氧气
【思考讨论】
【实验4-3】(1)
环节2:探究暖贴发热原理
结论:暖贴发热原理为铁的吸氧腐蚀,氧气为反应物,包装完好时氧气不能进入,撕开明胶后氧气进入,腐蚀过程中发生的反应放出大量热。
环节2:探究暖贴发热原理
问题2:催化剂是什么?
问题1:暖贴快速发热的原因是什么呢?
问题3:暖贴中碳的作用是什么呢?
环节2:探究暖贴发热原理
暖贴中铁—碳—盐—水组成原电池
【实验探究1】学生实验
实验用品 实验装置 实验现象 实验结论
铁棒、碳棒、食盐水、烧杯、导线、灵敏电流计
问题4:正极有氧气参与,正极产物是什么?如何检验正负极产物?
【资料卡片】已知Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色),反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(带有特征蓝色)
环节2:探究暖贴发热原理
电流表发生了偏转,铁棒逐渐溶解
Fe-NaCl(aq)-C
构成了原电池
设计方案,实验探究正负极产物
【实验探究2】
实验方案 实验现象 实验结论
取负极附近溶液少许于试管中,加入铁氰化钾溶液;取正极附近溶液少许于另一试管中,滴加酚酞溶液。 负极附近溶液_____
正极附近溶液_____ 负极产物为____,
电极反应式______
正极产物为____,
电极反应式_________
环节2:探究暖贴发热原理
变蓝
变红
O2+2H2O+4e-===4OH-
Fe-2e-===Fe2+
Fe2+
OH-
总反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
环节2:探究暖贴发热原理
使用前后的暖贴有什么样的变化吗?原因是什么?
4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3 · xH2O+xH2O
相关的化学方程式
【总结】暖贴的原料间形成无数个原电池,使放热更加迅速;蛭石的保温作用,使暖贴发热持久。
红褐色的附着物
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体,这样在钢铁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构成无数微小的原电池。原电池加快了反应速率。
思考讨论:钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?
实验4-3 (2)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,观察现象。
负极(Fe): Fe-2e- = Fe2+
正极(C): 2H++2e- = H2↑
总反应:
在酸性环境中,由于
在腐蚀过程中不断有H2
放出,所以叫做析氢腐
蚀。
Fe+2H+===Fe2++H2↑
环节3:金属腐蚀的分类对比
小结:
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件
电极反应 负极
正极
总反应式
联系 更普遍
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
Fe-2e-===Fe2+
吸氧腐蚀
2H++2e-===H2↑
Fe+2H+===Fe2++H2↑
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
O2+2H2O+4e-===4OH-
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
金属腐蚀一定会形成原电池吗?
环节3:金属腐蚀的分类对比
金属腐蚀的快慢规律:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>防腐措施的腐蚀
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属跟 接触 不纯金属或合金跟
接触
现象 电流产生 电流产生
本质 金属被____ 较活泼金属被____
联系 两者往往同时发生, 腐蚀更普遍
非金属单质直接
电解质溶液
无
有微弱
氧化
氧化
电化学
环节4:金属的防护方法
数据观察:2014 年我国全行业腐蚀总损失达 21278.2 亿元。
从经济的角度想,我们想采取有效措施来防止腐蚀,大家都知道哪些办法?
制作合金
牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法
1.改变金属材料的组成
2.在金属表面覆盖保护层
3.电化学保护法
喷漆、涂膜
播放2022年6月17日“福建舰”下水仪式视频。请运用今天的知识,为“福建舰”设计防护方案。
环节4:金属的防护方法
【知识迁移】
课堂总结
谢谢,欢迎指正!
L O G O
EVCapture4.2.3软件录制
Lavf57.25.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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Lavf57.25.100
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Lavf58.20.100
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