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钢铁的腐蚀
各位评委大家好!
我说课的题目是苏教版化学、必修一、专题三、第二单元《铁、铜的获取及应用》第三节 钢铁的腐蚀,下面我将从教材分析、目标分析、教学过程、效果分析四个方面展开说课。
一、教材分析
本节以钢铁腐蚀为知识背景,以探究钢铁腐蚀的化学原理为主线。在学习本节内容之前学生已经初步掌握了钠、镁、铝、铁、铜等金属的性质及应用,并从日常生活中了解到钢铁等金属暴露在空气中易发生腐蚀的客观事实。通过本节教学要求学生较为系统的认识金属腐蚀的概念、分类及影响电化学腐蚀的主要因素;再通过实验观察和对实验现象的探索去发现钢铁腐蚀的化学原理,使学生在掌握金属腐蚀的基本原理基础上,运用教材、网络、图书等各种资源去思考、设计、探究钢铁腐蚀的防护方法。从而强化学生自主参与实验探究的意识,激发学生学习化学的积极性,促进学生学习方法的改变。
二、学习目标的确立
依据新课程理念,本着对教材结构和内容的理解,结合学生的学习基础和认知特点,确定学习目标如下:
知识与技能
1、 了解钢铁电化学腐蚀和化学腐蚀的原理;
2、 在了解钢铁电化学腐蚀和化学腐蚀的原理的基础上,寻找防止钢铁腐蚀的具体防护方法。
过程与方法
进行实验操作,观察现象,分析原因,找到钢铁腐蚀的外部环境条件。 情感、态度、价值观
通过查阅资料,了解合理开发、利用自然资源的重要性,同时形成珍惜、保护自然资源的意识。
三、学习重、难点分析
基于我对本节教材价值的认识和学生的实际学习能力,将教学重点确定为:钢铁的腐蚀及其防护。难点:钢铁的电化学腐蚀原理。
【教学展开分析】 一、教法设计
俗话说:“兴趣是最好的老师”,因此在教学过程中密切联系实际,呈现给学生感兴趣的学习素材,这将能在很大程度上激发学生的学习热情;通过实验探究活动,让学生对实验事实进行归纳总结,从而获取相关知识,领略实验学习的乐趣,培养学生实事求是的科学态度,培养学生发现问题和解决问题的实验探究精神。为了达到这些目的,取得较好的教学效果,我在教学过程中把多媒体辅助教学、实验教学和引导启发式教学等多种教学方法进行巧妙的结合,营造出师生互动的和谐课堂。
二、学法指导
本节课是在教师质疑的前提下,启发引导学生提出猜想和假设;制定验证计划;进行实验探究;讨论分析;总结归纳得出结论。在探究活动中,学生之间通过彼此对话、相互交流,以及在教师的启发引导下,共同解决问题。从而使学生能够通过现象分析得出化学本质,再从化学的角度去分析结实实验现象和生活中的一些自然现象,即发挥了知识的迁移作用,充分了体现了学生的主体性和教师的主导性。
三、教学过程
[新课导入] 先通过几组钢铁腐蚀的图文资料,让学生认识到钢铁腐蚀的危害,激发学生进一步了解钢铁腐蚀之谜的兴趣,引入新课的学习。
[过渡]接着通过两个问题设计:
①为什么钢铁易发生腐蚀,而铝不易被腐蚀? ②你能从化学的角度解释钢铁腐蚀的本质吗?
即通过问题的设计实现情景转化,转入金属腐蚀的概念和本质的教学。 [金属腐蚀的教学]联系已有知识:如钠在空气中表面变暗;铝耐腐蚀是因表面一层铝被氧化成致密的氧化膜保护了内部金属不被氧化,并不是铝不与空气反应;钢铁腐蚀则是表面生成了疏松的氧化膜。得出共性:这些都是金属单质变成化合物,表现为金属失电子、化合价升高。由学生分析得出金属腐蚀的概念和本质。在此基础上由教师引出金属腐蚀的分类, 并结合实例阐述化学腐蚀的概念。
[过渡]由铝制品耐腐蚀入手,我们知道铝耐腐蚀是因表面一层铝被氧化成致密的氧化膜保护了内部金属不被氧化,而钢铁就没有这么幸运了。你知道这是为什么吗?你知道钢铁的主要成分吗?为什么钢铁在潮湿的空气中易腐蚀而纯铁却不易腐蚀?
[钢铁电化腐蚀原理探究]带着以上问题转入钢铁腐蚀原理探究的演示实验(可以告诉学生钢铁的主要成分是含有少量碳的铁)。鉴于实验所需时间相对较长(大约20分钟后能看到实验现象),所以要提前准备好装置放入学生教室以备学生观察实验过程,为了突破难点、突出重点,必须引导学生仔细分析比较两组实验所用原料及出现的不同现象(注:为增加教学效果可把实验过程和结果通过数码相机记录并整理到课件中)。可用以下系列问题引导:
①用来润湿试管的液体是什么?
②两只试管润湿后撒入的分别是什么物质?(1号试管为纯铁粉,2号试管为铁粉和炭粉的混合物)
③半个小时后两试管中出现的现象分别是什么?(时间无限长两试管现象相似)
④2号试管中的导管内液面为何明显高出水槽液面? ⑤猜想1号试管放置足够长时间后会出现什么现象? ⑥你得出的结论?
至此,通过问题引导和讨论交流,学生对钢铁为什么在潮湿的空气中易腐蚀应较清楚了。(有的学生会问为什么不用水来润湿试管而要用NaCl溶液,那
么可把这个问题留给学生课后做对比实验探究:用水和NaCl溶液哪个更快。)
[电化腐蚀原理]钢铁电化腐蚀是本节的重点、难点,可结合前面实验过程,参考教材教材75页下面最后一段和76页最上面的图示或直接利用课件中电化腐蚀反应示意图讲解单质铁是怎样变成铁锈的,阐述电化学腐蚀的概念和本质。(注:此处不宜给出原电池的电极反应式)
最后在完成电化学腐蚀原理教学的基础上,再通过表格简单对比归纳化学腐蚀与电化学腐蚀的关系。
[典型例题1] 在掌握钢铁电化腐蚀原理的基础上,设计例题:“运用电化腐蚀原理,阐述为什么铜器上的铁铆钉特别容易生锈?”来消化、巩固电化学腐蚀知识点。 学生思考后,可结合课件的示意图加以分析、概括。
[过渡]在掌握钢铁腐蚀原理的基础上,防护钢铁腐蚀则势在必行,转入防护措施的学习就会顺其自然了。
[防护措施]此内容教学主要采用自主学习法进行。可从腐蚀的条件入手,结合学生日常生活经验,通过教材自学、讨论交流,归纳小结得出防腐的常见方法,教师再作简单小结,并就具体事例、具体措施与学生展开交流,讨论所用的原理。(如涂油漆、搪瓷、玻璃等非金属保护层和涂金属保护层是为了与外界物质隔绝,防止反应发生等。)
[典型例题2] 为巩固钢铁防腐的教学,结合身边实际展开讨论。考虑到自行车是大部分学生所熟悉的,可通过媒体给出一辆自行车,让学生“讨论自行车各部件是如何防腐的”,以加深对几种防腐方法的巩固。以此来提高学生的学习兴趣,加深印象。
[小结全课](略)
【课堂习题】 (结合本节教学,选配适当练习) 1.下列现象与电化学腐蚀无关的是 ( ) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁制器件配有铜制配件,在接触处容易生锈 D. 银制奖牌(纯银制成)久置后表面变暗
2.下列方法不能用于进行金属防腐处理的是( ) A.油漆 B.铝热反应 C.电镀 D.制成合金 3.如图所示,大试管中是螺旋状的光亮的铁丝,把试管倒插在水中,放置约一周时间,观察到铁丝表面有
生成,试管内水面将 ,产生以上现象的原因是 。
【课后作业】(略) 【板书设计】 一、金属的腐蚀 1、金属的腐蚀:
2、金属腐蚀的本质:M - ne- = Mn+
二、金属腐蚀的分类:1、化学腐蚀;2、电化学腐蚀: 三、防止钢铁腐蚀的常见方法:
1、外加保护层(采用在钢铁表面覆盖一层保护膜)。 2、 改变钢铁的内部结构,组成合金。
3、在钢铁的表面镶嵌比铁更活泼的金属(电化学保护法)。 4、把钢铁制品与电源负极相连(外加电源)。
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