第三单元 金属的腐蚀与防护教学设计内容推荐

教学设计

课题：化学反应与能量变化复习课

课题内容范围：

苏教版普通高中课程标准实验教科书选修四《化学反应原理》专题1第三单元金属的腐蚀与防护

课时：第三课时

授课人：王换荣

单位：浙江省杭州第十四中学

授课对象：高二学生

教学目标：

1．通过设置适当的问题和台阶，尝试宏观辨识到微观探析，引导学生主动探究化学反应能量变化的本质原因；掌握反应热和焓变的含义、燃烧热和中和热的判断和计算；

2．通过对热化学方程式与化学方程式、原电池和电解池的电极反应式的比较分析，培养学生分析问题的能力；

3．通过金属在不同环境中腐蚀的类型和快慢以及防护，树立辩证唯物主义世界观，帮助学生养成务实、严谨的科学态度和社会责任。

4. 通过四个学习任务，联系核心知识和具体内容，将分散的知识结构化，发展学生的“定量观”、“微粒观”、“动态观”，对提升核心素养具有引导作用。

教学过程设计

教学环节

基于上述分析确定本设计的知识线索、学生认知线索、问题线索、情景及学生活动线索如下：

知识逻辑线

认识发展线

驱动问题线

情景素材线

学生活动线

焓变与反应从宏观辨识热的关系，

到微观理解

化学键的断裂与形成与焓变的关系

热化学方程式书写、中和热的测定方法

原电池和电解池的电极反应式、新型可充放电池

数据分析，△H＜0为放热；△H＞0吸热

根据要求设计原电池和电解池

化学反应中能量变化的本质是什么？

如何通过定量的计算判断反应的吸放热？

怎样书写电极反应式？二次电池的充放电过程怎样判断？

动画展示H2和Cl2反应过程中化学键的变化

从化学键的角度认识化学反应能量变化的本质

设计意图

设计五条线从经验和概念原理水平诊断学生实验探究的水平和认识物质的水平。这样的安排符合学生的认知规律。

图示、课件回顾中和热播放中和热测定的实验测定的实验

细节，燃烧热的计算

展示常见二次电池的应用

判断电极名称，书写电极反应式

1

金属的腐蚀与防护

不同环境中金属腐蚀类型不同

如何有效防止金属腐蚀？

列举生活中利用原电池金属腐蚀及和电解池原防护的实例

理防止金属腐蚀

情景设置1从宏观和微观角度，诊断学生认识热能、化学能、电能三者相互关系的思路水平。

【情景设置1】

学生回顾三个单元的旧知，交流讨论，并给出知识网络图。

【情景设置2】以锌、铜为电极、稀硫酸为电解质溶液的原电池装置体现的知识点应用有几个？盐桥装置的优点是什么？

情景设置2从孤立水平到系统水平，诊断学生的实验设计水平

【学习任务1】：反应热的大小比较，给出例题1和练习1，分析得出学习任务1-3学生还存在眼高手结论。

低，不肯多动手练例1. 判断下列有关描述正确与否

也限制学生分A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应，吸热反应的反应热一定习，析问题的能力。在比放热反应大。

教学中注意将本B．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1，2H2(g) ＋O2(g)=2H2O(l)ΔH2，

章知识网络化，注 则ΔH1＞ΔH2 ＋－并将典C．已知：H(aq)＋OH(aq)= H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.5 重条理性，mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 型习题做到精练精析，以帮助学生KJ；

系统的若将含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热建立科学、概念知识。

量等于57.3 KJ； 若将含1 mol H2SO4的溶液与含1 mol Ba(OH)2的溶液混合，放出的热量等于114.6KJ；

2

D．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol，则表示CO燃烧热的热化学方程－1式为2CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol 1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫所放出的热量是硫的燃烧热。 E．500 ℃，30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，

热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)

－1

-1

2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol

[组织讨论1]：(1)反应热的大小比较要考虑的因素：

反应物、生成物

的状态，反应物的物质的量，焓变的正、负值等。

(2)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的热量；中和热是稀的强酸和强

碱溶液反应生成1mol H2O放出的热量。

【学习任务2】：给出例题2和练习2，分析得出结论。

例2. 已知：

工业上高纯硅可由下列反应制得：，该反

-1应的反应热ΔH= kJ·mol。

[组织讨论2]：反应热的计算：

(1)ΔH=E（生成物）-E（反应物）；

(2)利用键能计算：断键吸热、成键放热。ΔH=+（反应物的键能之和）

-（生成物的键能之和）

(3)根据盖斯定律，ΔH与过程无关，只与始末有关。

【学习任务3】：新型可逆电池充、放电的判断，以铅蓄电池为例。铅

蓄电池总的化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42H2O+2PbSO4

结合电解精炼铜、铁件上镀铜的装置图，给出例题3和练习3。

3

电解精炼铜 铁件上镀铜 [组织讨论3]：(1)电解精炼铜，粗铜做阳极，Cu（ Zn、Fe、Ni、Pt）中比铜活泼的Zn、Fe、Ni也溶解，Pt作为阳极泥沉积下来，电解完毕2+后溶液中Cu浓度降低。

2+(2)电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极。电镀完毕后，溶液中Cu浓度不变。

【学习任务4】：金属的腐蚀与防护，给出例题4和练习4。

例4：下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀,腐蚀的速率由快到慢的顺序为(

) A.⑤②①③④

B.④③①②⑤ C.⑤④②①③ D.③②④①⑤

[组织讨论4]：

(1)金属腐蚀以电化学腐蚀为主，其中吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍。

金属腐蚀快慢的判断规律

a.电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。

b.活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。

(2)金属的防护方法

a.加保护层:如油漆、电镀等。

b.改变金属内部结构:如制成不锈钢。

c.原电池原理:牺牲阳极的阴极保护法。

d.电解原理:为外加电流的牺牲阳极的阴极保护法。

学习任务4从学科和社会价值视角，诊断并发展学生解决实际问题的水平及对化学价值的认识水平。

结束语：注重旧知与新知的对比，并联系生活实际，及时引导学生展开交流和归纳，达到最终理解和掌握。此素养为本的教学设计实现了“教、学、评”一体化，促进每个学生达成纸笔知识测试水平的同时，化学学科核心素养也得到不同程度的发展。

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