第二节　金属的腐蚀和防护教学评价实录

人教版.选修1化学与生活

第三章

探索生活材料

第二节

金属的腐蚀和防护

学校

学科（版本）

学时

天津市滨海新区大港第一中学

人教版

1 （一）知识目标：

1. 对金属腐蚀与防护的知识达到深入理解，能解释金属发生电化学腐蚀的原因，从根源上找到防止金属腐蚀的方法。

设计者

章节

年级

孙秀萍

高中化学选修1 第三章第二节

高二

教学目标

2. 学会运用现代技术解决实验探究中遇到的难题，由定性上升到定量

（二）思维养成：

1. 学会防止金属腐蚀的思路和方法。

2. 积极利用化学方法解决化学问题。

3. 关注人类社会的进步和发展，强化责任意识。

重难点：金属的电化学腐蚀原理，金属防护的常用方法和意义

教学策略：

（一）关注热点，提出问题

教学重点难点

以及措施

（二）结合实例，假设猜想

（三）证据推理，设计方案

（四）信息采集，实验探究

（五）加工辨析，分析论证

（六）反思迁移，能力创新

知识方面

在人教版教材必修2中已经介绍了化学能与电能的转换，即原电池的有关知识。本节是在此基础上，引导学生了解金属的腐蚀原理和防护方法等。学习者分析

学生对于金属腐蚀现象以及金属防护的常用方法已经有许多生活经验，在教学过程中可以充分利用这一点，调动学生学习的积极性。

提供合适的学习情景，寻找学生的“最近发展区”，完成知识与能力上的跨越是在本节课教学中重点要解决的问题。教学过程采取探究活动的方式，

借助现代化的仪器设备，达到突破难点、突出重点的目的。

能力方面

已有基础：氧化还原反应、原电池有关知识；具有一定的实验探究能力。

认知难点：金属的电化学腐蚀原理以及金属腐蚀的实质。

发展方向：通过探究活动认识金属腐蚀的本质的，提高解决问题的能力。本课采用由老师引导，按照循序渐进的方式，使得不同层次的学生都能得到收获。

教学环节

导入新课

教学内容

关注社会热点

提出研究课题：金属的腐蚀和防护

活动1：

假设猜想：金属腐蚀的原理

以钢铁腐蚀为例，结合钢铁生锈的实际环境，分析钢铁氧化的条件，提出原电池反应

活动设计

【图片展示】金属腐蚀的危害

【数据统计】金属腐蚀造成的损失

【实验探究】

观察铁钉在不同环境下生锈的情况，分析钢铁容易生锈的环境：电解质溶液、空气，构成原电池反应。

【模型构建】

画出原电池模型，

组装原电池并检验电流的产生

书写两极反应式

【任务驱动】两极反应式出现异议，到底真实的情况如何？

【指导学生探究】

设计方案，验证两极反应：

理论分析，排除负极发生Fe-3e-= Fe3+的可能，因为，铁钉与Fe3+不能共存

正极反应的检验方案：

（1）

溶液碱性增大

（2）

观察是否有气泡冒出

【修正方案】

（1）

氢离子的消耗也会使

溶液碱性增强！无法鉴别

（2）

观察正极，未见气泡，那能不能确认没有发生氢离子得电子的反应，而是氧气得电子呢？可能是产生气体少，肉眼无法观察到

【教师引导】如果将反应物置于这样的密活动目标

揭示金属腐蚀的危害性和严重性，激发学生从根本上解决金属腐蚀与防护问题。

利用理论模型解释实际问题，是知识的运用也是能力的培养

获得理论应用于实际的成就感

活动2 方案验证

1、

电极反应

-2+负极：Fe-2e= Fe

-3+新课还是Fe-3e= Fe

教学

正极：

- - O2+4e+2H2O=4OH还是2H+2e=H2↑

+-依据探究目的设计并优化实验方案，发现影响问题的主要因素，形成控制变量的意识，培养严谨求实的科学态度。

基于证据进行分析推理，证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，尊重事实和证据，敢于质疑。

闭装置，气体的产生或减少会导致容器内压强的的变化。压强的改变又可以通过连接装有红墨水的U形管来显现。

活动3

实验验证

（1）

负极产物为Fe2+

而非Fe3+

（2）正极反应物为O2还是H？

+ 【连接】理论推测需要实验来验证

【探究实验1】负极产物检验

在负极区滴入硫氰化钾溶液，溶液未变红，无三价铁。

【追问】能否证明产生的是亚铁离子呢？

【演示实验】亚铁离子的检验：铁氰化钾（黄色）溶液，与亚铁离子反应，非常灵敏。生成蓝色沉淀。

【探究实验2】

正极反应物？如图组装仪器

实验结果：U形管与试管相连的一端液面升高

证明：该实验过程中消耗气体，而非产生气体，因此正极反应物为氧气。

【追问】为何氢离子没有发生反应？浓度太小？如果增大氢离子浓度呢？

【补充实验】在上述实验后的试管中滴入几滴硫酸溶液，观察U形管中红墨水的高度变化

按照优化后的实验方案进行实验探究，观察记录实验现象。实验操作，并对观察记录的实验信息进行加工

滴入硫酸

活动4：分析归纳

1、

金属腐蚀：被氧化的过程

2、

氧化剂：氧气或氢离子等

3、

电化学腐蚀：构成原电池反应

4、

吸氧腐蚀和析氢腐蚀

【归纳】金属腐蚀的本质

M-ne-=Mn+ 化学腐蚀

电化学腐蚀：吸氧腐蚀

析氢腐蚀

【提出问题】金属腐蚀是一个缓慢的过程，利用传统实验测定反应的发生误差较大，随着科学技术的发展，现代化的仪器设备可以帮我们快速准确的监测。

【数字化手持技术实验】

借助现代实验技术手段—手持技术对钢铁腐蚀这样一个缓慢的过程进行定量研究，借助于电子传感器捕捉化学反应过程中的细微变化，从而帮助学生正确理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的概念，解决学生的迷思概念问题。

如图组装仪器，当滴入氯化钠溶液，宏观辨识与微观探析定性感知上升开始实验明显观察到，氧气浓度、压强两相结合，让学生感条曲线的变化，氧气浓度减小，同时压强到定量研究，受现代技术对科学研减小，说明发生了吸氧腐蚀。

学会现代而在强酸性条件下，氧气浓度变化不大，究的重要性，但瓶内压强却明显升高，证明酸性溶液中技术的使用。

主要发生析氢腐蚀。

活动5：应用提升

利用掌握的金属腐蚀的原理，寻找金属防护的方法

在揭示金属腐蚀的本质基础上提出金属防蚀的原因，那就请同学们根据锈蚀原理，腐，水到渠成。从根源提出有效的防护策略。请各小组讨论，给上找到解决问题的途出你们的建议。

径，体现学科价值。

学生列举方法实例

【提出问题】既然大家已经清楚了钢铁锈【归纳】一是防止构成原电池，使被保护的金属与电解质溶液以及氧化剂隔离。

二是利用原电池反应，用更活泼的金属来保护钢铁设备。

总结

作业布置

教学反思

化学研究的一般思路和方法：发现问题-分析问题-解决问题，同学们要学会这样的方法，利用掌握的化学知识去解决生产生活中的实际问题，让化学更好地为人类生活服务。

【拓展作业】关注生活中的金属腐蚀，为金属防护出谋划策

本节教学关注金属腐蚀，探究了钢铁被腐蚀的过程就是被氧化的过程，又根据酸碱环境区分出腐蚀的不同原理：吸氧腐蚀和析氢腐蚀。对症下药提出有效的防护途径。通过现象，理论推测，实验探究，验证推测，获取新知，在探究的过程中我们不断改进，从宏观到微观，从定性到定量。本节教学从生活中发现问题，又与社会问题相联系，将金属防腐的大课题进行微观缩影引入课堂。探究问题设置于学生能够触碰的高度，使学生敢于探究、乐于探究。学生自主探究揭

示金属腐蚀的本质并从原理上寻找金属防腐的方法，从而形成对知识、方法的根源性的理解，培养学生终生发展所需的能力与品格。