探究鐵的電化學腐蝕

高三一模專題復習1教學指導思想2教學內容分析33學生情況分析4教學目標設計5教學過程設計6教學反思教學指導思想電化學腐蝕宏觀現象微觀本質核心素養微觀探析宏觀辨識解決實際問題高考說明—知識內容—教學價值教學內容分析宏觀現象微觀探析氧濃差腐蝕鹽濃差腐蝕漏電腐蝕劃痕腐蝕合金腐蝕金屬材料所處環境電化學腐蝕的本質金屬表面形成電勢差氧濃差腐蝕劃痕腐蝕金屬材料本身漏電腐蝕具體實例學生認知障礙分析問卷-數據-結論-策略氧濃差腐蝕99%的學生認為海面處氧氣含量高導致該區域腐蝕最嚴重。98%的學生能正確寫出相應的電極方程式，50%的同學可以對腐蝕區域和變紅區域做出正確判斷；80%的學生生搬硬套電解池模型，認為其中一個銅球為陽極、另一個銅球為陰極，陽極銅球腐蝕嚴重。真實問題解決

1學生缺乏對電化學腐蝕本質的理解和認識3未將電勢與物質的性質建立聯系4不能基于腐蝕本質解決新情境下的實際問題2套用原電池模型，無法解釋同一塊鐵片上低氧區腐蝕嚴重學生認知障礙分析問卷-數據-結論-策略氧濃差腐蝕真實問題解決解決實際問題呈現實驗事實探究分析得出結論教學目標分析

難點

重點認知發展教學結構圖任務線探究鋼鐵電化學腐蝕的本質探討漏電對鋼鐵電化學腐蝕的影響提出防止金屬電化學腐蝕的措施問題1：鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？問題2：當有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？問題3：防止金屬電化學腐蝕的措施?通過對同一實驗兩種不同現象的探究分析，增進對金屬電化學腐蝕的內在本質的理解，豐富和發展有關原電池的模型與理論認知，提升宏觀辨識與微觀探析的核心素養。基于金屬的電化學腐蝕本質解釋漏電腐蝕原理，提升解決實際問題的能力。綜合運用電化學腐蝕機制，提出相應的措施。問題線現象1現象2中心區出現藍色沉淀邊緣區也有藍色沉淀【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質【學生活動】預測【問題1.1】為什么中心區域腐蝕情況嚴重？【提出猜想】氧氣濃度差異導致低氧區的鐵腐蝕嚴重。【活動1.2】設計實驗證明氧氣濃度差異導致低氧區鐵腐蝕嚴重？實驗分析解釋現象1現象2中心區出現藍色沉淀邊緣區也有藍色沉淀【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質【學生活動】預測【問題1.1】為什么中心區域腐蝕情況嚴重？【提出猜想】氧氣濃度差異導致低氧區的鐵腐蝕嚴重。【活動1.2】設計實驗證明氧氣濃度差異導致低氧區鐵腐蝕嚴重？實驗分析解釋現象1中心區出現藍色沉淀【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質【學生活動】預測實驗分析解釋負極高電勢低電勢正極e-氧濃差腐蝕電池氧濃差腐蝕地面【思考】若地下鋼鐵管道處于碎石和粘土兩種潮濕的土質中，請你預測鋼鐵管道的腐蝕狀況并說明理由？通過實驗，學生真切的感受到了生活中氧濃差腐蝕的存在。任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質現象1中心區出現藍色沉淀【學生活動】【問題1.1】為什么中心區域腐蝕情況嚴重？【提出猜想】液滴邊緣區和空氣接觸充分氧氣濃度高，液滴中心區域氧氣濃度低，氧氣濃度差異導致低氧區的鐵腐蝕嚴重。【活動1.2】設計實驗證明氧氣濃度差異導致低氧區鐵腐蝕嚴重？【問題1.3】為什么低氧區的鐵腐蝕嚴重？預測實驗分析解釋任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？【問題1.3】為什么低氧區的鐵腐蝕嚴重？【資料1】在導體中，電子沿電勢升高的方向遷移O2+H2O+4e-=4OH-高電勢區低電勢區O2含量高，得電子能力強O2含量低，得電子能力弱O2+H2O+4e-=4OH-EEe-腐蝕區Fe-2e-=Fe2+這樣的思考讓學生對于電化學腐蝕的認識從宏觀走向微觀，重在發展學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養。并自主得出電化學腐蝕的內在本質—突破了本課的教學重點。多學科融合任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質現象1現象2中心區出現藍色沉淀邊緣區也有藍色沉淀【學生活動】邊緣區也有藍色沉淀【問題1.4】為什么邊緣區也有腐蝕？【提出猜想】鐵表面局部有破損造成了邊緣區域腐蝕【實驗驗證】劃痕實驗【問題1.5】為什么劃痕處成為腐蝕區，請分析？該過程增強了學生的實際獲得感：1.學生主動實驗證明了自己的猜想；2.學生主動提出問題；3.在課堂上有同學主動尋求鐵的微觀結構知識。預測實驗分析解釋任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？【問題1.4】為什么邊緣區也有腐蝕？【問題1.5】為什么劃痕處成為腐蝕區，請你分析？溶液鐵板各處電勢相等高電勢區高電勢區電場方向電場方向e-e-腐蝕區O2+H2O+4e-=4OH-O2+H2O+4e-=4OH-【小結】劃痕處增大了金屬晶體缺陷，提高其活性，失電子能力強，作為負極，加速金屬的腐蝕。任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質現象1中心區出現藍色沉淀【學生活動】【問題1.1】為什么中心區域腐蝕情況嚴重？【提出猜想】液滴邊緣區和空氣接觸充分氧氣濃度高，液滴中心區域氧氣濃度低，氧氣濃度差異導致低氧區的鐵腐蝕嚴重。【活動1.2】設計實驗證明氧氣濃度差異導致低氧區鐵腐蝕嚴重？【問題1.3】為什么低氧區的鐵腐蝕嚴重？預測實驗分析解釋宏觀微觀任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？現象2邊緣區也有藍色沉淀【學生活動】邊緣區也有藍色沉淀【問題1.4】為什么邊緣區也有腐蝕？【提出猜想】鐵表面局部有破損造成了邊緣區域腐蝕【實驗驗證】劃痕實驗【問題1.5】為什么劃痕處成為腐蝕區，請分析？預測實驗分析解釋宏觀微觀任務一依托實驗現象探究金屬的電化學腐蝕的本質【問題1】鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化鉀及酚酞的混合溶液會產生怎樣的現象，為什么？【問題2】當有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？+-

電流潮濕土壤鋼鐵管道電流任務二依據鋼鐵電化學腐蝕的本質分析漏電腐蝕的原理【活動2.1】結合電化學原理的圖示分析漏電腐蝕原理【實驗視頻】漏電腐蝕模擬實驗腐蝕區電場方向任務二依據鋼鐵電化學腐蝕的本質分析漏電腐蝕的原理【問題2】當有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？【活動2.1】結合電化學原理的圖示分析漏電腐蝕原理【實驗視頻】漏電腐蝕模擬實驗腐蝕區電場方向任務二依據鋼鐵電化學腐蝕的本質分析漏電腐蝕的原理【問題2】當有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？任務二依據鋼鐵電化學腐蝕的本質分析漏電腐蝕的原理【問題2】當有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響，為什么？【活動2.1】結合電化學原理的圖示分析漏電腐蝕原理【實驗視頻】漏電腐蝕模擬實驗【問題2.2】請結合原理預測實驗現象？銅質管道高電位析氫低電位腐蝕壁厚8~9mm的鋼管在漏電的作用下，4個月就會發生腐蝕穿孔。任務二依據鋼鐵電化學腐蝕的本質分析漏電腐蝕的原理任務三依據金屬電化學腐蝕及其影響因素，提出防止金屬電化學腐蝕的建議【問題3】請給出防止金屬電化學腐蝕的措施？金屬材料所處環境電化學腐蝕的本質金屬表面形成電勢差金屬材料本身鋅塊輔助陽極（不溶性）教學反思1.基于實際問題解決的素材的開發和應用地面2.

依托學科知識本質提升學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養現象1現象2觀察現象金屬電化學腐蝕的本質得出結論銅質管道微觀探析分析解釋實際問題教學反思3.

設置連續性問題，引發學生深入探究問題1：鐵片上滴入氯化鈉、鐵氰化及酚酞的混合溶液鉀會產生怎樣的現象？問題2：當有電流泄露入潮濕的土壤中，會對地下金屬管道造成怎樣的影響？問題3：防止金屬電化學腐蝕的措施?為什么邊緣區也有腐蝕？為什么氧氣濃度差異導致低氧區鐵腐蝕嚴重？為什么氧氣濃度大的區域金屬電勢高？為什么劃痕處腐蝕嚴重？為什么電子從低氧區遷移至高氧區？為什么中心區腐蝕嚴重？教學