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金属的电化学腐蚀与防护

一、学习目标分析

(一)学习目标确定的依据

选修模块要求

《课程标准》要求

《模块学习要求》

能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

1、了解金属腐蚀带来的危害,认识防止金属腐蚀的重要意义。

2、了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义,理解电化学腐蚀发生的条件,能解释金属发生电化学腐蚀的原因。

3、认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理,会书写电极反应式和总反应式。

4、通过实验探究防止金属腐蚀的措施,了解常见的防止金属腐蚀的方法及其原理。

(二)学习目标

1.知识与技能目标

(1)知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。

(2)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。

(3)知道防护金属腐蚀的方法。

2.过程与方法目标

(1)学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。

(2)从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。

3.情感态度与价值观目标

(1)通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣.

(2)通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究,探讨科学问题。

(3)通过化学实验(设计、验证和评价)这一科学研究方法,培养学生实事求是的科学精神,帮助学生树立正确的科学态度。

二、教学重难点

(一)教学重点

金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。

(二)教学难点

金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。

三、教学内容安排

(一)本节内容在教材中的地位

“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。本节开篇提供的统计资料——“发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%~4%”,远远超过各种自然灾害造成损失的总和,这无疑会给人们一个重要的警示:金属腐蚀,不可等闲视之!金属曾是人类文明发展的历史标志,如铜器时代、铁器时代。在现代社会中,钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标。然而人们对随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常,不以为怪。因此,本节教学一方面是让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施,同时还要让学生知道:防止金属腐蚀,任重道远。

本节处于该章的最后一节,在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开,介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法,重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质(金属表面形成了微型原电池),同时指出,人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识,发现了防护金属电化学腐蚀的方法,并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法),也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。

本节内容是本章理论知识的实际应用,有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神,教科书还安排了一项【实践活动】,要求学生查阅有关防治钢铁腐蚀方法的资料并交流。

(二)学时安排 1课时

附教学流程图

四、教学资源建议

1、发挥计算机辅助教学功能,加强教学的直观性

充分利用视频和图片,使抽象问题具体化,降低了学习难度。

2、注意理论在实际中的应用,体现化学知识的社会价值

通过认识实践,再认识,再实践,激发学生学习兴趣。使学生对理论知识不断深化,并应用于生产,生活实际中,认识化学知识的社会价值。

3、充分发挥实验功能,体现学科特色

(1)组织学生进行家庭小实验

(2)演示实验

(3)实验探究

五、教学方法、学习指导策略

本节内容可大致分为三部分:

揭示金属腐蚀的严重性和危害性 分析发生金属腐蚀的原因探讨防止金属腐蚀的思路和方法。

鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍,也更为严重,教科书中又重点以最常见的钢铁锈蚀为例,剖析了金属的两种电化腐蚀过程——析氢腐蚀和吸氧腐蚀,并重点介绍了金属的电化学防护方法——牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

(一)实验探究:从生活中的实例入手,引导学生探究金属腐蚀的原因及原理,在此基础上分析教科书中演示实验的实验现象,进一步认识金属的吸氧腐蚀原理。利用师生互动、生生互动的方式,得出金属腐蚀的防护方法。

(二)实际应用:展示学生提供的有关金属腐蚀与金属防护的资料,归纳整理出相关问题并引发讨论进入电化学腐蚀原理的教学使学生认识到电化腐蚀的本质解决实际问题进入理论应用教学。

(三)充分发挥学生的积极性与主动性:将化学知识与社会生存、发展密切联系起来,激发学生探究化学反应原理的积极性与主动性,提高创造性地解决实际问题能力,体现“从生活中来,到生活中去”的学习理念。

(四)充分利用信息资源,提高学生社会责任感:通过播放视频展示图片,帮助学生对电化学腐蚀与防护形成一些感性认识。利用实验加深对原理本质的理解。通过学生之间的讨论、交流、互动,培养学生自主学习、合作学习的能力。

六 、课堂评价建议

1.为了保护地下钢管不受腐蚀,可使它与( )。

A.直流电源负极相连 B.铜板相连

C.锌板相连 D.直流电源正极相连

2.下图各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 ( )。

A. 4>2>1>3 B. 2>1>3>4 C. 4>2>3>1 D. 3>2>4>1

3.现有一块镀锌铁板(俗称白铁)和一块镀锡铁板(俗称马口铁),你能预测那种铁板更耐腐蚀?选择必要的试剂,验证你的假想。

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