選修化學(xué)與生活 “金屬的腐蝕和防護(hù)”教學(xué)設(shè)計(jì)無(wú)錫市洛社高級(jí)中學(xué)周昌盛課題： 專題 豐富多彩的生活材料第三節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)一、教材分析第一單元應(yīng)用廣泛的金屬材料“金屬的腐蝕與防護(hù)”是一個(gè)世界性的科技難題。本節(jié)提供的統(tǒng)計(jì)資料 全球每年由于金屬腐蝕造成的直接損失約達(dá)億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)各種自然災(zāi)害造成損失的總和， 這無(wú)疑會(huì)給人們一個(gè)重要的警示：金屬腐蝕，不可等閑視之！對(duì)于常見(jiàn)金屬常用的腐蝕現(xiàn)象及其防護(hù)方法，學(xué)生在生活和學(xué)習(xí)中已有一定的了解，教材的編排充分體現(xiàn)了化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。本節(jié)知識(shí)既將有關(guān)金屬的零散的知識(shí)進(jìn)行了整合，又是原電池知識(shí)的擴(kuò)展、延續(xù)和應(yīng)用：教材依托初中“活動(dòng)與探究”探究鐵釘銹蝕的條件和高中必修“電化學(xué)知識(shí)”原電池基本原理的知識(shí)，讓學(xué)生了解金屬腐蝕的原理和危害。通過(guò)探究學(xué)習(xí)金屬腐蝕的本質(zhì)及電化學(xué)腐蝕的原理，認(rèn)識(shí)化學(xué)是材料科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。本節(jié)內(nèi)容是本章理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為了拓展學(xué)生的知識(shí)面與培養(yǎng)他們的合作精神，教科書還安排了一項(xiàng)“調(diào)查研究”，要求學(xué)生查閱有關(guān)防治金屬腐蝕方法的資料并交流。二、教學(xué)思路教學(xué)流程：通過(guò)家庭常見(jiàn)幾種不同金屬在不同介質(zhì)中的腐蝕程度探究總結(jié)出影響金屬腐蝕的原理及其影響因素提出金屬防護(hù)的幾種常見(jiàn)方法走進(jìn)生活，探討家用熱水器的保護(hù)原理犧牲活潑金屬的保護(hù)法，展開(kāi)聯(lián)想具體（如車輛、工廠設(shè)施、橋梁建筑中的金屬部件）保護(hù)方案設(shè)計(jì)小結(jié)后鞏固訓(xùn)練。上節(jié)課重點(diǎn)介紹了金屬的性質(zhì)和合金的應(yīng)用，本節(jié)課從與學(xué)生生活聯(lián)系非常密切的自行車的防腐措施引入討論，從潮濕的鐵制品比較容易生銹來(lái)說(shuō)明金屬在電解質(zhì)溶液中易被腐蝕。通過(guò)思考討論初中“活動(dòng)與探究”探究鐵釘銹蝕的條件和高中必修“電化學(xué)知識(shí)”原電池基本原理的知識(shí)，讓學(xué)生了解金屬腐蝕的分類和原理。通過(guò)教科書的圖示和活動(dòng)（“調(diào)查研究”）的方式，由學(xué)生自己總結(jié)，并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。最后通過(guò)討論教科書“問(wèn)題解決”的有關(guān)問(wèn)題，初步了解犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，為了降低難度，將其進(jìn)一步簡(jiǎn)化為“犧牲更活潑的金屬來(lái)預(yù)防腐蝕”的方法，并簡(jiǎn)單介紹這種保護(hù)方法的應(yīng)用。學(xué)習(xí)完理論之后，從教材以“合理選擇防腐方法”的討論課題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三、教學(xué)目的知識(shí)與技能目標(biāo)（）知道金屬腐蝕的兩種類型（化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕）。（）能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因, 認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害。（）知道防護(hù)金屬腐蝕的方法。過(guò)程與方法目標(biāo)（）學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。（）從實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中提高對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察能力和分析能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)（）通過(guò)金屬腐蝕與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容 , 增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 . （）通過(guò)課堂探究活動(dòng) , 發(fā)展學(xué)生的探究能力 , 學(xué)會(huì)交流與合作。（）通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的科學(xué)態(tài)度。四、教學(xué)重點(diǎn)： 金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的防護(hù)。五、教學(xué)難點(diǎn)： 金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理。六、教學(xué)方法和教學(xué)手段本節(jié)課以“創(chuàng)設(shè)情境為紐帶，學(xué)生活動(dòng)為主體，教師引導(dǎo)為主導(dǎo)”的情景教學(xué)模式，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源，采用自主學(xué)習(xí)，小組分工合作和實(shí)驗(yàn)探究的方法。充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，通過(guò)生生交流、師生交流，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思維，使學(xué)生在輕松氛圍中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。七、教學(xué)過(guò)程課題教師活動(dòng)上節(jié)課我們了解了金屬的性質(zhì)及其廣泛的應(yīng)用，課后，我們做了一個(gè)探索實(shí)驗(yàn)，大家都很關(guān)心：兩支試管里， ( 出示，兩試管 ) ，仔細(xì)觀察，有哪些明顯的現(xiàn)象？金屬的腐蝕學(xué)生活動(dòng)填寫表格試管現(xiàn)象鐵釘生銹長(zhǎng)導(dǎo)管液面上升鐵釘生銹長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)液面下降設(shè)計(jì)意圖訓(xùn)練觀察能力和激發(fā)解決問(wèn)題的能力鋼鐵是我們生活中廣泛 學(xué)生小結(jié)：金屬的腐蝕對(duì)國(guó)民經(jīng)使用的一種金屬材料， 它的腐 濟(jì)帶來(lái)的損失是驚人的，據(jù)年代蝕生銹會(huì)產(chǎn)生那些不利的影美國(guó)的一份統(tǒng)計(jì)報(bào)告，全世界每響？我們生活中還使用了其 年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和它許多種金屬材料， 除了鐵銹 材料，約相當(dāng)于金屬年產(chǎn)量的，蝕以外，其它金屬在一定環(huán)境 至于因設(shè)備腐蝕損壞而引起的停下也會(huì)發(fā)生侵蝕，請(qǐng)同學(xué)們閱 工減產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、污染環(huán)讀書本，了解相關(guān)知識(shí)。境、危害人體健康甚至造成嚴(yán)重培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力、提取信息的能力、學(xué)生的交流、溝通能力，學(xué)生歸納、語(yǔ)言表達(dá)能力事故的損失，就更無(wú)法估計(jì)了。引起學(xué)生關(guān)注請(qǐng)同學(xué)們想想生活中常識(shí)和學(xué)生討論、交流：生活、用化學(xué)知經(jīng)驗(yàn)思考：金屬材料為什么這酸雨、潮濕的環(huán)境中、有些工廠識(shí)解決生活中么容易產(chǎn)生銹蝕？在什么情里的金屬設(shè)備比較容易生銹。的問(wèn)題；復(fù)習(xí)鞏況下更容易生銹？固上節(jié)課的知識(shí)；復(fù)習(xí)鞏固必學(xué)生討論、交流：修中的基礎(chǔ)知展示鍋底有水的家用鐵鍋圖氫氧化鐵識(shí)；訓(xùn)練表達(dá)能片 , 在水面與鐵鍋接觸處有紅: 水中溶有、構(gòu)成電解質(zhì)溶液力和協(xié)作學(xué)習(xí)棕色物質(zhì) , 它是什么？為什負(fù)極 ():能力么 ? 為什么會(huì)發(fā)生腐蝕？鋼鐵的正極 () ：腐蝕本質(zhì)是什么？()() ()腐蝕本質(zhì)是發(fā)生許多微小的原電池反應(yīng)學(xué)生討論、交流洗干凈、干燥、生成氧化膜訓(xùn)練觀察能力 提問(wèn) 我們常用什么方法來(lái)和激發(fā)解決問(wèn)保護(hù)我們的生活用品炒菜鐵題的能力鍋？學(xué)生探究成果匯報(bào)，介質(zhì)為純水、食鹽水、食醋；材料為鐵鍋、培養(yǎng)科學(xué)探究 板書 二、金屬的腐蝕與防護(hù)銅絲、易拉罐、內(nèi)壁打磨過(guò)的易能力、激發(fā)自 教師過(guò)渡 金屬的腐蝕受什拉罐。信、分享成果么因素影響呢？請(qǐng)同學(xué)們完成探究實(shí)驗(yàn)后匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果 .閱讀教材、小組討論交流、歸納總結(jié)后寫表格比較化學(xué)腐蝕和電 小結(jié)并板書 化腐蝕的異同：通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，. 金屬腐蝕的分類 : 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕有利于歸納影和電化學(xué)腐蝕 ( 主要 ).條金屬與直接接觸（不與不純金屬或合金跟電解響金屬腐蝕的件電解質(zhì)溶液接觸）質(zhì)溶液接觸. 影響金屬腐蝕的因素：因素不發(fā)生原電池反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)1）金屬的本性：金屬越活本氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分發(fā)生氧化還原反應(yīng)潑，越易被腐蝕；質(zhì)金屬被腐蝕兩極進(jìn)行，較活潑的金屬被腐蝕2）介質(zhì)：在潮濕的空氣中或 關(guān)兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化腐蝕更普遍與電解質(zhì)接觸，都容易被系學(xué)生閱讀教材、討論并交流腐蝕。3）合金耐腐蝕舉例說(shuō)明： 思考與交流 ：提出教材問(wèn)() 炊具、餐具和 () 汽車尾氣管等閱讀能力、提取常用不銹鋼制造以防銹； () 郵筒、題 小結(jié) 防止金屬腐蝕的保護(hù)措施：、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。、在金屬表面覆蓋保護(hù)層。涂油脂、油漆，覆蓋搪瓷、塑料，電鍍、熱鍍、噴鍍，在鋼鐵表面形成致密而穩(wěn)定的氧化膜。、電化學(xué)保護(hù)法。 案例分析 每個(gè)同學(xué)都有使用自行車的經(jīng)歷，自行車的主要構(gòu)成材料是金屬， 制造者采取了那些措施對(duì)金屬材料進(jìn)行防腐的？問(wèn)題：全部用不銹鋼好不好？許多大型設(shè)施常用電化學(xué)保護(hù)法如犧牲陽(yáng)極保護(hù)法， 為什么？它有那些優(yōu)點(diǎn)？請(qǐng)同學(xué)們閱讀“檢索咨詢” ，思考并回答： 犧牲陽(yáng)極保護(hù)法有哪些應(yīng)用呢 ? 課堂訓(xùn)練 1、下列防護(hù)措施中，利用原電池反應(yīng)使主要金屬得到保護(hù)的是：用氧化劑使金屬表面生成致密的氧化物保護(hù)膜() 鋼制窗框、 () 健身器材、 () 農(nóng) 信息的能力、培用機(jī)械、農(nóng)具和 () 城市道路護(hù)欄 養(yǎng)學(xué)生綜合分等鋼鐵制品常采用噴漆的方法來(lái)析問(wèn)題的能力、防銹； () 罐頭盒常采用馬口鐵制學(xué)生的交流、溝造以防銹 ( 馬口鐵是在鋼上鍍上通能力，學(xué)生歸一層無(wú)毒而又耐腐蝕的 ) ；納、語(yǔ)言表達(dá)能力貫徹分類思想學(xué)生小結(jié) :扶手：包塑料車架、擋泥板：烤漆車座彈簧：烤藍(lán)車把、車圈：鍍鉻車輻條：鍍鋅激發(fā)學(xué)生聯(lián)系軸承：凡士林生產(chǎn)、生活實(shí)際鏈條：涂機(jī)油提供舞臺(tái)、讓學(xué)生展示成果、分享成果、有成功學(xué)生閱讀教材、思考、交流：方感法選擇應(yīng)綜合考慮可操作性、效果、價(jià)格等多種因素。海水中的鋼閘門常采用犧牲更活潑金屬的方法來(lái)防銹，如在鋼閘門上連接一種比鐵更活潑的金屬培養(yǎng)閱讀能力，如鋅等。輪船、地下管道（水管、 進(jìn)一步引發(fā)學(xué)石油管、天然氣、原油儲(chǔ)備缸）生深入思考，激橋梁、鐵道、攔河閘、大型野外發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思機(jī)械設(shè)備等也常用電化學(xué)保護(hù)，維，培養(yǎng)綜合運(yùn)學(xué)生小結(jié)：物品選擇好的防腐辦用能力法需要考慮多種因素，譬如：. 物品需要保存多長(zhǎng)時(shí)間?很明顯，如果物品只需保存很短的時(shí)間，就沒(méi)有必要去考慮給它一個(gè)長(zhǎng)久的保護(hù)。聯(lián)系生活實(shí)際 ,. 物品將用在哪里 ?如果物品主要培養(yǎng)分析問(wèn)題、用于室外，它就需要較好地進(jìn)行拓展學(xué)生思維 ,保護(hù)。激發(fā)學(xué)生的求. 物品是干什么用的 ?物品用途不知欲同，保護(hù)方法也不同。例如，物在金屬中加入一些鉻或鎳制成合金在輪船的船殼吃水線以下部分裝上鋅錠金屬表面噴漆。討論：同學(xué)們使用過(guò)的不同的金屬材料制品，為何選擇現(xiàn)有的防腐辦法？你能體會(huì)廠家的心理嗎？. 思考與交流 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車輛迅速增加， 交通日趨緊張，政府決定在進(jìn)行運(yùn)河拓寬，擴(kuò)建洛社大橋。 假如你是設(shè)計(jì)師，組織設(shè)計(jì)小組研究大橋的防護(hù)方案？每種優(yōu)缺點(diǎn)？你的優(yōu)選方案？理由是什么？品要接受高溫，就不能用油漆進(jìn)行保護(hù)。. 物品外觀重要嗎 ?某些保護(hù)方法也是為了裝飾外觀用的。例如，鍍鉻。板書設(shè)計(jì)第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)一、金屬的腐蝕.分類：（）化學(xué)腐蝕受環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)的侵蝕（）電化學(xué)腐蝕形成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng). 危害：設(shè)備損壞、環(huán)境污染、安全隱患等二金屬的防護(hù).影響金屬腐蝕的因素：() 金屬的本性：金屬越活潑，越易被腐蝕；() 介質(zhì)：在潮濕的空氣中或與電解質(zhì)接觸，都容易被腐蝕。() 合金耐腐蝕. 防止金屬腐蝕的保護(hù)措施：()改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。()金屬表面覆蓋保護(hù)層 : 涂油脂、油漆，覆蓋搪瓷、塑料，電鍍、熱鍍、噴鍍，在鋼鐵表面形成致密而穩(wěn)定的氧化膜。）電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。