钢铁的电化腐蚀和…（省一等奖）.docxVIP

探究钢铁的锈蚀和防护

——原电池原理的巩固与应用

嘉定二中刘媛媛

教材分析

本课时内容是高中化学的重要知识点之一，同时也是一个难点，是氧化还原反应知识的具体应用，也是原电池知识的深化及应用，认识金属腐蚀的原因和过程，采取科学方法防止金属的腐蚀，意义重大。

《高中化学教学基本要求》对钢铁的电化学防护学习水平的要求为B，即理解。从具体的内容要求来看，其核心为：辨析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀、书写钢铁电化学腐蚀的电极反应式、解释牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法。

从近几年考试命题的趋势来看，等级考试中钢铁的电化学防护都占有一定比例。且对学生的理解、迁移应用、用电化学防护知识分析和解决实际生活中的问题要求比较高。学生已经学过了氧化还原反应以及铜锌原电池的原理，对于知识的应用还不熟练，具体的钢铁的电化学防护还不了解，不会运用知识解决实际问题。

基于以上原因，本节课运用情境创设，结合实验探究，帮助学生建立“运用原电池原理解决实际问题”的思维模型。

学情分析

学生基本掌握氧化还原反应的知识；

学生基本掌握铜锌原电池的基本原理；

学生具备一定的观察、分析、比较、归纳和推理能力，但是嘉定二中的学生设计实验和思维能力不强，所以设计时尽可能将问题细化。

设计思路

本节课以探究钢铁的腐蚀和防护为明线，以原电池原理的复习为暗线。利用可回收垃圾中钢铁生锈为素材创设情境，通过资料引入，提出问题、分析问题，然后借助原电池反应原理为工具解决问题。从而落实原电池原理的有关知识要求，同时帮助学生建立“运用原电池原理解决实际问题”的思维模型。

具体设计思路如下：

引入：可回收垃圾中回收的钢铁生锈导致资源浪费。

问题一：钢铁为什么会生锈？通过实验对比，探究影响钢铁生锈的因素（氧气、水、电解质溶液），学生设计实验证明，运用DIS实验验证，结合实验数据，分析反应原理，书写钢铁腐蚀的电极反应式，帮助学生建立“运用原电池原理解决实际问题”的思维模型。

问题二：如何防止钢铁生锈？运用钢铁腐蚀的原理，学以致用，探究钢铁防护的方法，并巩固运用“运用原电池原理解决实际问题”的思维模型。

问题三：钢铁腐蚀是否一无是处？介绍生活中运用钢铁腐蚀原理的实例。

教学目标

知识与背景

利用原电池原理分析学习钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀；

运用钢铁腐蚀的原理探求钢铁防护的方法

建立“运用原电池原理解决实际问题”的思维模型

过程与方法

体会利用实验探究、分析、解决问题的科学方法；

通过自主互助、理论分析、实验探究、交流分享等活动，让学生体验科学假设和实验探究的过程，体会选择实验方案的科学性和可行性。

情感态度与价值观

运用宏观与微观相结合、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科思想和方法，帮助学生建立“运用原电池原理解决实际问题”的思维模型，教给学生用一分为二的观点看待问题。

运用科学态度与价值观相结合的科学思想让学生感知化学知识与生活实际的紧密联系。

教学重难点

钢铁的腐蚀原理以及钢铁的防护

教学框架

教学环节

学生活动

知识框架

核心素养

引入：可回收垃圾中的钢铁生锈

感受钢铁生锈引起的资源浪费

氧化反应、金属腐蚀

科学态度与社会责任

问题一：钢铁为什么会生锈？

实验对比，总结钢铁生锈的影响因素

设计方案证明上述因素的影响

DIS实验数据分析，书写电极反应式

实验对比，溶液酸碱性的影响

铁锈中铁元素的检验

空气中生锈--化学腐蚀

氧气、水的影响---电化学腐蚀的吸氧腐蚀

电解质溶液酸碱性的影响---析氢腐蚀

二价铁离子、三价铁的转换

证据推理与模型认知

宏观辨识与微观探析

变化观念与平衡思想

问题二：如何防止钢铁生锈？

根据钢铁生锈的原理讨论钢铁的防护方法

防止钢铁生锈的方法措施

科学态度与社会责任

问题三：钢铁生锈是否一无是处？

一分为二的正确价值观

学以致用

一、课后作业：

1.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是

A．脱氧过程中铁作原电池正极

B．负极的电极反应为：Fe-3e→Fe3+

C．正极的电极反应为：2H2O+O2+4e→4OH-

D．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期

2．为使埋在地下的钢管不被腐蚀，所采取的下列措施错误的是

A．向钢管外填埋干燥土壤，避开电解质溶液

B．在钢管外镀上一层锌皮，此锌皮会作负极

C．将钢管连接在直流电源的负极上，作阴极

D．在钢管外涂上油漆、沥青等使与土壤隔绝

3．右图可设计成多种用途的电化学装置，下列说法错误的是

A．a与电源正极相连时，铜做阳极

B．a和b用导线连接时，锌做负极

C．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：2H++2e→H2↑

D．a与电源正极相连可以保护锌片，称为牺牲阳极的阴极保护法

4．如图所示，在潮湿的空气