2024年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)教案 新人教版選修4

2024年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)教案新人教版選修4科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)教案新人教版選修4教材分析《2024年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)》的第四節(jié)“金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)”，新人教版選修4，深入探討了金屬腐蝕的原理及其防護(hù)措施。本節(jié)內(nèi)容緊承前三節(jié)電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，將理論與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，通過對(duì)金屬腐蝕原因的剖析，使學(xué)生理解電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，進(jìn)而引入防護(hù)方法。教材以直觀的實(shí)驗(yàn)和案例分析，幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)探究的思維框架，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，符合高中化學(xué)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求。核心素養(yǎng)目標(biāo)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)：本節(jié)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：首先，通過學(xué)習(xí)金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)的原理，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使其掌握科學(xué)探究方法，形成批判性思維和創(chuàng)新能力。其次，通過分析實(shí)際案例，培養(yǎng)學(xué)生的問題發(fā)現(xiàn)和解決能力，提高實(shí)踐操作技能，強(qiáng)化工程觀念。再次，強(qiáng)調(diào)金屬腐蝕與防護(hù)在環(huán)境保護(hù)和資源利用方面的重要性，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。最后，通過小組合作和討論，提升學(xué)生的交流協(xié)作能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀的全面發(fā)展。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）金屬電化學(xué)腐蝕的原理：包括原電池原理、電解池原理在金屬腐蝕中的應(yīng)用，以及腐蝕過程中電子轉(zhuǎn)移的微觀機(jī)制。

舉例：講解鐵在酸性環(huán)境中發(fā)生腐蝕的原理，強(qiáng)調(diào)鐵離子Fe2?向Fe3?的轉(zhuǎn)變過程。

（2）金屬腐蝕類型的識(shí)別：區(qū)分微電池腐蝕、宏電池腐蝕，以及環(huán)境因素對(duì)腐蝕速率的影響。

舉例：通過圖示和實(shí)例分析，使學(xué)生掌握不同腐蝕類型的特征和判定方法。

（3）金屬腐蝕防護(hù)方法：介紹陰極保護(hù)、陽極保護(hù)、涂裝保護(hù)等常見金屬腐蝕防護(hù)措施的原理及應(yīng)用。

舉例：講解犧牲陽極保護(hù)法和外電源陰極保護(hù)法在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）金屬腐蝕電化學(xué)過程的復(fù)雜性：金屬腐蝕過程中涉及的原電池和電解池原理的相互作用，以及電子轉(zhuǎn)移過程的理解。

舉例：分析鐵在含氧環(huán)境中發(fā)生的微電池腐蝕過程，引導(dǎo)學(xué)生理解腐蝕發(fā)生的多因素相互作用。

（2）金屬腐蝕類型的判斷：在實(shí)際應(yīng)用中，腐蝕類型的判斷往往受到多種因素的影響，學(xué)生難以把握。

舉例：針對(duì)特定環(huán)境下金屬腐蝕的案例，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析判斷腐蝕類型的方法。

（3）金屬腐蝕防護(hù)措施的適用性：根據(jù)不同腐蝕環(huán)境和要求，選擇合適的腐蝕防護(hù)方法。

舉例：討論不同金屬腐蝕防護(hù)措施的優(yōu)缺點(diǎn)，以及在不同場景下的適用性，幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn)。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法

（1）講授法：針對(duì)金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)的基本原理和重點(diǎn)知識(shí)，采用講授法進(jìn)行系統(tǒng)講解，使學(xué)生掌握核心概念和理論。

（2）討論法：針對(duì)腐蝕類型判斷和防護(hù)措施的適用性問題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力。

（3）案例研究：選擇具有代表性的金屬腐蝕案例，引導(dǎo)學(xué)生分析案例，提煉關(guān)鍵信息，提高實(shí)際應(yīng)用能力。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)計(jì)金屬腐蝕防護(hù)項(xiàng)目，讓學(xué)生自主探究、合作完成任務(wù)，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

（1）角色扮演：讓學(xué)生扮演工程師、環(huán)保專家等角色，針對(duì)金屬腐蝕問題進(jìn)行討論和解決方案設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的參與度和興趣。

（2）實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)金屬腐蝕與防護(hù)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

（3）游戲：開發(fā)金屬腐蝕與防護(hù)主題的游戲，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用

（1）PPT：制作精美的PPT課件，將金屬腐蝕與防護(hù)的原理、腐蝕類型、防護(hù)措施等內(nèi)容以圖文并茂的形式展示，便于學(xué)生理解和記憶。

（2）視頻：選取與金屬腐蝕與防護(hù)相關(guān)的教學(xué)視頻，如實(shí)驗(yàn)操作、案例分析等，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受，提高學(xué)習(xí)興趣。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)檢索等，拓展學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。

（4）實(shí)物模型：展示金屬腐蝕防護(hù)的實(shí)際應(yīng)用模型，如輸電線路的防腐措施、橋梁的防護(hù)涂層等，讓學(xué)生更直觀地了解防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，提供學(xué)習(xí)資源（如PPT、視頻、相關(guān)文獻(xiàn)等）。

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)，自主學(xué)習(xí)金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)。

-教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)。

-教學(xué)手段：使用PPT、視頻、在線學(xué)術(shù)資源。

-作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，提前了解課程難點(diǎn)。

舉例：學(xué)生通過觀看預(yù)習(xí)視頻，了解金屬腐蝕的常見類型及簡單原理。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：課堂講解重點(diǎn)知識(shí)，組織討論、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)。

-學(xué)生活動(dòng)：積極參與課堂討論，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深入理解腐蝕與防護(hù)的原理。

-教學(xué)方法：講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法。

-教學(xué)手段：PPT、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、實(shí)物模型。

-作用和目的：強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化。

舉例：

-講解環(huán)節(jié)：通過PPT展示金屬腐蝕的微觀過程，解釋電子轉(zhuǎn)移機(jī)制。

-實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室觀察不同金屬在特定環(huán)境下的腐蝕現(xiàn)象，分析原因。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：布置課后任務(wù)，提供拓展學(xué)習(xí)資源，評(píng)估學(xué)生作業(yè)。

-學(xué)生活動(dòng)：完成課后項(xiàng)目，進(jìn)行深入研究，提交研究報(bào)告。

-教學(xué)方法：項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)、研究性學(xué)習(xí)。

-教學(xué)手段：在線研究工具、學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫、小組合作。

-作用和目的：鞏固課堂所學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，提高解決問題的綜合能力。

舉例：學(xué)生分組研究特定金屬腐蝕案例，設(shè)計(jì)防護(hù)方案，并將研究成果以報(bào)告形式提交。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

（1）掌握了金屬電化學(xué)腐蝕的原理，能夠解釋不同環(huán)境下金屬腐蝕的原因。

（2）學(xué)會(huì)了識(shí)別不同類型的金屬腐蝕，并能針對(duì)具體案例進(jìn)行分析。

（3）了解了金屬腐蝕防護(hù)的常見方法，能夠根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的防護(hù)措施。

（4）通過實(shí)驗(yàn)操作，提高了實(shí)踐技能，增強(qiáng)了動(dòng)手能力。

2.過程與方法：

（1）通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。

（2）學(xué)會(huì)了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高了分析問題和解決問題的能力。

（3）在課堂討論和實(shí)驗(yàn)過程中，形成了批判性思維，敢于質(zhì)疑、勇于探索。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

（1）認(rèn)識(shí)到金屬腐蝕與防護(hù)在工程、環(huán)境保護(hù)和資源利用方面的重要性，增強(qiáng)了社會(huì)責(zé)任感。

（2）關(guān)注金屬腐蝕問題，積極參與防腐措施的研究和應(yīng)用，形成可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。

（3）在項(xiàng)目研究和團(tuán)隊(duì)合作中，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神，提高了溝通與交流能力。

具體表現(xiàn)在以下方面：

1.學(xué)生能夠結(jié)合教材內(nèi)容，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋日常生活中的金屬腐蝕現(xiàn)象，例如鐵器生銹、銅綠等。

2.學(xué)生能夠根據(jù)金屬腐蝕的類型和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出合理的防護(hù)方案，如針對(duì)輸電線路的防腐措施、橋梁的防護(hù)涂層等。

3.在實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生能夠熟練使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，觀察金屬腐蝕現(xiàn)象，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出改進(jìn)措施。

4.學(xué)生在課后拓展應(yīng)用中，能夠主動(dòng)查找資料，深入研究金屬腐蝕與防護(hù)的新技術(shù)、新方法，形成研究報(bào)告。

5.學(xué)生在課堂討論和項(xiàng)目研究過程中，能夠主動(dòng)發(fā)表觀點(diǎn)，傾聽他人意見，形成良好的溝通與協(xié)作氛圍。教學(xué)反思與改進(jìn)在這次金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)相對(duì)扎實(shí)，但將理論應(yīng)用到實(shí)際問題解決上還有一定難度。針對(duì)這個(gè)問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中進(jìn)行以下改進(jìn)：

首先，我會(huì)增加一些實(shí)際案例的分析，讓學(xué)生們更好地理解理論知識(shí)如何應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的金屬腐蝕問題。通過分析具體案例，我希望學(xué)生們能夠?qū)W會(huì)如何將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用。

其次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作過程中，雖然能完成實(shí)驗(yàn)，但在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)還不夠深入。為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力，我打算在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加入更多引導(dǎo)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問題，深入挖掘?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象背后的原理。

此外，課后拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)，我會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生們進(jìn)行更多的小組討論和合作，以便他們?cè)诮涣髦邢嗷W(xué)習(xí)、取長補(bǔ)短。同時(shí)，我會(huì)提供一些研究性的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生們有機(jī)會(huì)在課后進(jìn)行更深入的研究。

為了評(píng)估教學(xué)效果并持續(xù)改進(jìn)，我計(jì)劃開展以下反思活動(dòng)：

1.在課后收集學(xué)生們的反饋意見，了解他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中的困惑和需求。

2.定期檢查學(xué)生的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，分析他們的掌握程度，找出存在的問題。

3.與其他老師進(jìn)行交流，借鑒他們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)自己的教學(xué)方法。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

-金屬電化學(xué)腐蝕原理

-原電池與電解池

-電子轉(zhuǎn)移過程

-金屬腐蝕類型

-微電池腐蝕

-宏電池腐蝕

-防護(hù)措施

-陰極保護(hù)

-陽極保護(hù)

-涂裝保護(hù)

②關(guān)鍵詞

-腐蝕

-防護(hù)

-電子轉(zhuǎn)移

-陰極

-陽極

-涂裝

③核心句

-金屬腐蝕是電子轉(zhuǎn)移過程導(dǎo)致的化學(xué)變化。

-防護(hù)措施通過改變金屬的電極電位來阻止腐蝕發(fā)生。

-微電池腐蝕常見于金屬表面不均勻的環(huán)境中。

-陰極保護(hù)是通過外部電流使金屬表面成為電化學(xué)電池的陰極。

-涂裝保護(hù)是利用涂層隔絕金屬與環(huán)境的直接接觸。

板書設(shè)計(jì)將采用以下形式：

-使用不同顏色的粉筆標(biāo)出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，如原理、類型和措施，以突出核心內(nèi)容。

-關(guān)鍵詞以大號(hào)字體書寫，增強(qiáng)視覺效果。

-核心句以簡潔明了的語言呈現(xiàn)，旁邊附上相應(yīng)的示意圖，幫助學(xué)生形象記憶。

-整體布局采用邏輯清晰的框架結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生把握知識(shí)體系。

-在不影響清晰度的情況下，適當(dāng)添加一些簡筆畫或圖標(biāo)，增加板書的趣味性和藝術(shù)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課后作業(yè)1.解釋金屬電化學(xué)腐蝕的原理，并繪制原電池和電解池在金屬腐蝕中的示意圖。

答案示例：金屬電化學(xué)腐蝕原理是金屬在電解質(zhì)溶液中形成原電池，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致金屬溶解。示意圖應(yīng)包含金屬、電解質(zhì)、電子流向等元素。

2.分析鐵在潮濕空氣中發(fā)生微電池腐蝕的原因，并提出兩種防護(hù)措施。

答案示例：原因是鐵表面形成不均勻的氧化物層，導(dǎo)致局部形成微電池。防護(hù)措施：保持金屬表面干燥；涂覆防銹漆。

3.描述陰極保護(hù)和陽極保護(hù)的區(qū)別，并舉例說明各自的應(yīng)用場景。

答案示例：陰極保護(hù)是通過外接電源使金屬表面成為陰極，防止腐蝕；陽極保護(hù)是使金屬表面成為陽極，通過自身腐蝕保護(hù)金屬。應(yīng)用場景：陰極保護(hù)