《金属的电化学腐蚀与防护》课前说课设计甘肃省兰州第一中学一、说教材1.教材内容《金属的电化学腐蚀与防护》是人教版普通高中化学课程选修4《化学反应原理》第四章《电化学基础》中的第四节。教材重点介绍了金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质——金属表面形成了微型原电池，讲述了防护金属腐蚀的主要方法，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。2.教材的特点（1）从知识角度看，是氧化还原反应知识的延伸电化学知识包括原电池、电解和电镀，其原理均是利用氧化还原反应完成电能和化学能之间的转化。因此，在学习电化学知识时，要注重氧化还原反应知识的应用。理论上，每一个可自发进行的氧化还原反应都可以做成一个原电池。其中发生氧化反应的一极为阳极，即外电路的负极；发生还原反应的一极为阴极，即外电路的正极。两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势)，因此反应可以进行。在金属做两极时，活泼性较强的金属一般做负极，发生氧化反应；活泼性较弱的金属一般做正极，发生还原反应。在物理学中，通常从电子的流向角度把原电池的两极分别称作负极和正极。

显然，为了突出化学学科的特点，教材中将利用原电池原理防护金属的方法称为“牺牲阳极的阴极保护法”，而并非“牺牲负极的正极保护法”。（2）从教材的呈现方式看，采用螺旋式组织结构编写教材内容在不同阶段逐步扩大范围，加深程度，按照螺旋式结构编写，并非一步到位。初中化学中曾进行过“活动与探究”《铁钉锈蚀的条件》实验；在必修2“电化学知识”中初步学习了原电池的概念及构成条件等知识；在本章前三节分别较详尽的介绍了原电池的工作原理、几种常见的电池和电解池的工作原理及应用。在学习以上知识之后，及时学习电化学的应用顺理成章。这样的安排，让学生对电化学知识的学习得到巩固和补充，并逐步深化，既体现了教材循序渐进、由易到难的编排意图，又符合学生的知识水平和认知水平；既分散了难点，让学生分期“消化”，又减轻了负担，有利于学生更好的掌握知识。（3）从育人价值功能看，是电化学理论知识在生产生活中的应用本节教材是在氧化还原反应和电化学原理知识的学习后出现的。不难看出，这样的安排是对前面学习的知识进行重组、加工、细化的过程，也是将前面学习过的理论知识，在具体环境中进行实践应用的过程。我们学习化学知识，很重要的就是通过对其理论的探究，来指导我们的生产、生活和社会实践，最终达到学以致用的目的。

学生对金属腐蚀的现象和危害，对金属防腐措施，有着较为丰富的生活经验，但存在的主要问题是对知识的学习只注重表面现象，缺乏一定的综合思维能力。通过本节内容的学习，有助于学生将感性认识转化为理性认识，从而体会化学学习的价值，更有利于培养学生发现问题、分析问题、联系实际解决问题的能力。3.课时的划分遵循化学教学的整体性原则、巩固性原则和量力性原则，为了保持本节内容的系统性和连贯性，便于学生课后复习，结合高二学生的实际接受程度，利用一课时完成对金属电化学腐蚀原理及金属腐蚀防护知识的的探讨，第二课时做适当练习，实现对知识的巩固应用，是合理可行的。4.教学目标的确定高二学生已初步具备了一定的分析问题的能力与合作实验探究的精神，具备了一定的实验设计能力、实验操作能力和比较归纳能力。本节内容又紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。根据学生已有的认知水平和本节课的地位及作用，并结合《化学课标》的总体目标，确立本节课的三维教学目标为：（1）知识与技能目标了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，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。

知道常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其原理。（2）过程与方法目标通过对钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀对比实验的探究，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。通过实验探究的过程，进一步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通过金属腐蚀对生产、生活的影响，感受化学对人类进步的意义。通过参与科学探究，学会与人合作、交流，共同研究，探讨科学问题。5.教学重点和难点的确定依据课程标准确立的最基本要求，结合教材的性质和功能、教学目标及学生的实际，确定本节课的教学重点是：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护的原理。根据教材所呈现的内容和学生学习的思维规律及特点，学生虽然有一定的生活经验，但要将感性认识与相关理论联系起来，清晰区分钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理，并用化学用语表达出来，对学生而言，仍存有一定困难，由此确定的教学难点是：钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电化学原理。二、说教法苏霍姆林斯基说过：“教给学生能借助已有知识去获得知识，这是最高境界的教学技巧所在”。为了达到目标、凸显重点、突破难点、解决疑点，根据新课程的精神，再结合本节课的实际特点，考虑到高二年级学生的现状，确定本节课教法的指导思想是：体现“学教并重”的教学理念，想方设法引起学生注意，引导他们积极思维，热情参与，独立自主地解决问题。

将教师的主导作用与学生的主体作用相结合，将实验探究、观察分析、教师引导与多媒体辅助教学相结合，将其作为学生主动学习的工具和情感激励工具，促进学生主动学习。例如，对本节教学难点的突破，以教材提供的演示实验为基础，对实验进行如下改进：课本中的实验装置改进后的实验装置向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两个锥形瓶中，按图示装置好仪器，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。实验改进说明：以教材提供的演示实验为基础，对实验进行了改进。用锥形瓶代替大试管，体系中的氧气量增多，所加碳粉和铁粉的量增多，反应所需时间大大缩短；用玻璃管制成的U形管，代替导管中液柱高低的变化，并用三通管调整压强平衡，避免了导管直接插入液体中的虹吸现象对实验现象的干扰，现象更加明显；探究酸性条件下钢铁腐蚀的原理时，观察到的现象是先倒吸，而后再排液，即先看到左侧液面升高，后转化为右侧液面升高，这时可引导学生分析这是由于有较多氧气的存在，所以先以吸氧腐蚀为主，而后以析氢腐蚀为主的原因，这样更有利于帮助学生理解钢铁发生吸氧腐蚀的条件是：弱酸性、中性及碱性；发生析氢腐蚀的条件是：较强的酸性。

同时，让学生更容易明白，析氢腐蚀和吸氧腐蚀总是同时存在，同时发生，而且通常是以吸氧腐蚀为主的道理。另外，改进后的实验，操作简单易行，现象非常明显，反应速率快，耗时短，当条件许可的条件下，改为学生分组实验，效果更好。总体上，本节课主要采用情境导学、实验探究、对比归纳等教学方法，充分发挥学生的潜能，通过生生交流、师生交流，引导学生主动思维，让学生在轻松氛围中来完成学习，使学生和老师在探究的过程中都能体验成功的喜悦。对主要内容的教法及策略总结见下表：程序情境导学实验探究讨论交流对比归纳内容钢铁的腐蚀；钢铁的防护。钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的对比实验。根据生活常识，结合图片，总结金属防护的常见方法。 化学腐蚀与电化学腐蚀的比较；吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较。 策略 展示图片、文本资料。 学生分组实验 展示金属防护的图片，教师提出问题，学生讨论。 投影表格 手段 图片激趣 实验 图片激趣 多媒体辅助 三、说学法 学生获得知识有一个循序渐进的过程，根据新课标精神的要求，在化学教学活动中，学生是学习的主人，应获得广泛的化学活动经验，而动手实践、自主探索与合作交流是学生学习化学的重要方式，这与新课程所倡导的注重三维目标的共同发展是相一致的。

因此，本节课学生应采用这样的学法： 1．积极投入到学习活动中，亲自经历探索的过程； 2．通过比较、猜测等探究环节，促进知识的正向迁移； 3．多动脑、多动手、多交流、多分析，合作学习，共同探究； 4．紧密联系生活，以可靠事实为基础，经过抽象思维揭示内在规律。 四、说过程 第一环节：创设情境，引入课题（教学参考时间：约2分钟） 展示各种金属腐蚀的图片和本节开篇提供的统计资料，开门见山地说明什么叫金属的腐蚀,同时明确本节课的学习任务，激发学习兴趣。 第二环节：师生互动，探究新知（教学参考时间：约30分钟） 创设问题情境1：面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，钢铁可能是怎样被腐蚀的？ 从金属元素的原子结构角度，透过事物表面现象用科学理论分析本质，让学生明确金属腐蚀的本质是因为金属原子的最外层电子数较少，在反应中易失去最外层电子体现还原性，进而得出金属腐蚀的概念和本质。 创设问题情境2：钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？ 引导学生结合有关原电池的理论，探究金属发生电化学腐蚀的原理，并采用表格的方式将化学腐蚀、电化学腐蚀进行比较；将钢铁在不同环境中的腐蚀进行比较。

希望学生既要学会用分类的思想研究问题，又要学会用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工整理。 创设问题情境3：请根据生活常识以及金属被腐蚀的原理，总结金属防护常用的方法有哪些？并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。 学生根据生活常识，并结合展示的图片，总结出金属防腐的常见方法有：在金属表面覆盖保护层（如电镀、油漆、钝化等）；改善金属的内部组织结构，制成合金（如不锈钢等）；电化学保护法，主要是牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电源的阴极保护法。 第三环节：课堂小结，总结归纳（教学参考时间：约3分钟） 将本节课所学主要内容归纳总结，通过知识点的重现并将之规律化，便于学生掌握，同时让学生感受到学习过程中及时总结和归类的重要性，潜移默化的引导学生形成良好的学习习惯。 第四环节：跟踪练习，反馈评价（教学参考时间：约4分钟） 围绕教学目标，联系生产、生活设置目标达成练习。 第五环节：课后作业，延伸铺垫（教学参考时间：约1分钟） 1.金属腐蚀给生产、生活带来了很大的危害，要利用恰当的方法科学防止金属被腐蚀。那么，金属腐蚀对生活一定不利吗？人们是否可以将金属腐蚀的原理用于生活，为我们的生活服务呢？请课后查阅相关资料，举例说明。

2.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜晶体[(CH3COO)2Cu]，将产生两种影响生成速率的因素，想一想，分别是什么？ 五、说板书 以突出重点，不与多媒体课件重复，简洁、清晰为原则。 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 一、金属的电化学腐蚀 化学腐蚀——直接反应 1.金属的腐蚀 电化学腐蚀——原电池反应 析氢腐蚀——酸性环境中 2.钢铁的电化学腐蚀 吸氧腐蚀——中性或酸性很弱条件下 二、金属的电化学防护 1.牺牲阳极的阴极保护法 2.外加电流的阴极保护法 设计思路小结: 设计本节教学时，紧紧围绕以下“四个一”展开。 建立一种思想——物质变化的思想； 明确一条主线——提出金属腐蚀事实分析金属腐蚀原因探讨防腐思路和方法； 树立一种意识——节约资源的意识； 实现一次飞跃——由感性认识上升到理性认识。