1.4金属的腐蚀与防护-金属的电化学腐蚀教学设计--上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1
展开《金属的电化学腐蚀》教学设计
学习目标:
1.通过认识金属电化学腐蚀原理的创新应用,深化学生的社会责任感。
2.通过实验设计和探究,认识金属电化学腐蚀原理,深化科学探究与创新意识。
3.通过对实验现象的分析,深度认识吸氧与析氢腐蚀原理,正确书写电极反应式,深化证据推理、宏观辨识与微观探析的学科素养。
教学重难点:
解释金属电化学腐蚀原理,设计金属的防腐措施,理解保暖贴和微电池法处理污水的设计原理,体会金属的电化学腐蚀原理在真实问题解决中的创造性应用。
教学过程
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
创设问题情境,引入新课 | 播放小视频《团子的快乐周末》PPT展示双吸剂和暖贴的图片、主要成分和作用特点的资料。提出问题:根据其主要成分思考:一包“双吸剂”为什么能快速吸收 O2?一片暖贴为什么能快速产生大量热?铁与空气中 O2反应是很慢的,这里是如何让反应快速发生的呢? | 观看小视频,思考并回答问题 | 以腐蚀原理在生活中的实际应用引课,从正面对学生进行引导,让学生认识到化学积极的社会价值。另一方面,从物质成分和反应速率这两个角度,刺激学生思维,帮助学生关联原电池模型,深化模型认知的学科素养。 |
探究一、过程中有电流产生吗 | 如何证明上述过程中发生了原电池原理的反应呢?你想从哪方面验证?【实验用品】灵敏电流计、铁棒、碳棒、导线。 总结:金属的电化学腐蚀的概念 | 思考、讨论设计实验方案交流实验方案进行实验探究 | 探查学生对原电池模型的理解和掌握情况。 |
探究二、 钢铁电化学腐蚀的产物 | 钢铁在潮湿的空气中发生的是原电池原理的电化学腐蚀,此过程中两极上发生了怎样的电极反应呢?你想通过什么试剂验证你的推测?【实验用品】铁片、饱和食盐水,铁氰化钾溶液、KSCN溶液、酚酞溶液。 实验现象说明了什么?酚酞变红的原因是什么呢?说说你的看法。 实验现象说明了什么?酚酞变红的原因是什么呢?说说你的看法。 | 合作讨论设计实验方案、展示方案、进行实验探究 | 锻炼学生根据实验目的自主设计实验并进行探究的能力,促进学生的沟通与合作能力。 |
探究三、吸氧腐蚀的原理 | 向学生介绍氧气传感器,介绍传感器的使用方法和实验操作步骤。根据实验结果书写电极反应式。 【实验用品】铁粉和碳粉混合物、饱和食盐水、氧气传感器、温度传感器、带有双孔塞的广口瓶、胶头滴管。 | 学生思考,进行实验验证,书写电极反应式 | 利用数字化传感器让学生看到氧气含量的减少,借助手持技术让学生理解吸氧腐蚀的原理。从宏观辨识实验现象,结合数字化实验对数据变化进行图像表征,再进行微观分析,最后用电极反应式表征,实现了宏、微、符、曲线的四重表征。 |
探究四、析氢腐蚀的原理 | 向学生展示牟平区大窑镇东明化工有限公司主要经营产品的资料,引导学生思考:你认为该公司附近的钢铁的腐蚀和通常环境下的腐蚀是否相同?说一说你的看法。向学生介绍压强传感器,介绍传感器的使用方法和实验操作步骤。 【实验用品】 铁粉和碳粉混合物、 pH=0的盐酸与 NaCl的混合溶液 8ml、三口烧瓶、氧气传感器、压强传感器。引导学生思考:为什么压强先增大后减小?氧气含量的曲线变化说明了什么?根据实验结果书写电极反应式。 | 学生思考,回答问题。进行实验验证。学生思考,合作讨论,解释压强为什么先增大后减小。书写电极反应式 | 从宏观辨识实验现象,结合数字化实验对数据变化进行图像表征,再进行微观分析,最后用电极反应式表征,实现了宏、微、符、曲线的四重表征。通过数字化实验的数据进一步支持探究结果,加深学生对酸性条件下金属腐蚀的认识:酸性条件下吸氧腐蚀与析氢腐蚀同时存在,且 pH越小反应越容易。 |
归纳总结 | 对比吸氧腐蚀与析氢腐蚀。从正极和负极的电极反应、反应环境条件这几方面进行对比区分。 | 学生思考,完成对比表格。 | 使学生进一步认识吸氧腐蚀与析氢腐蚀。 |
《金属的电化学腐蚀》课后反思
本节课以小视频为情景导入,极大地激发了学生的学习兴趣。从生活中常用物品脱氧剂和暖贴,发现问题-提出猜想-设计实验-分析现象-得出结论。通过层层深入的四个实验探究,让学生认识到金属电化学腐蚀的原理。从而更深刻的体会到化学是来源于生活,最终也服务于生活。本节课结合使用了传统的实验仪器与数字化传感技术,帮助学生多角度认识电化学腐蚀过程中的物质变化,并学会用数字化仪器解决化学实验问题。同时这些仪器和试剂将肉眼无法观察到的微观现象放大化、可视化。并且通过实验完美的展示了铁的电化学腐蚀的宏观现象和微观本质,有助于学生的分析和理解,突破了学习难点,发展了宏观辨识与微观探析的学科素养。