【2017年整理】铁的腐蚀实验设计.doc

钢铁的电化学腐蚀实验探究----教学设计 一、教材分析： 钢铁的电化学腐蚀是我们现实生活中常见的腐蚀形式。“金属的腐蚀和防护”是电化学基础知识在实际中的重要应用，这部分知识在日常生产和生活中的应用非常广泛，所涉及的化学知识主要是原电池和电解池的基本原理，这部分内容对学生的知识应用能力要求较高。而新教材又提出要将过去的单纯落实化学基础知识与基本技能目标转变为多角度落实三维目标，尤其强调学生获取知识的过程与方法，这就要求我们教师在知识的呈现方式上面下功夫，注重教学设计，尽量让学生参与到知识的获取过程中来，从知识的获取过程中体验科学研究的方法。 二、学生分析 在学习这部分知识之前，学生已有了原电池和电解池的工作原理的相关知识以及很多元素化合物的知识。学生所欠缺的就是如何将所学到的理论知识和日常实际生产和生活中的应用联系起来，真正做到学以致用，拓宽知识面，并且能够在学习的过程中不断体会科学的研究方法和提高分析解决问题的能力。 本着这样的思路，我们分别进行了二次教学的探索。 三、教学目标 1．知识与技能目标 （1）能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。 （2）掌握化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 2．过程与方法目标 （1）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。 （2）从实验探究过程中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 （1）通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣. （2）通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。 四、教学重难点 钢铁电化学腐蚀的原理 探究不同条件下钢铁腐蚀的程度 五、教学方法：分组实验探究法 六、教学用具 铁粉、炭粉、0.5mol/LNaCl溶液、0.5mol/LNa2SO4溶液、稀醋酸、启普发生器（用于产生CO2）、红墨水,具支试管、玻璃导管、橡胶管、小试管、橡胶塞。、具支试管、玻璃导管、橡胶管、小试管、塞子。 七、教学流程： 课下学生分组调查金属的腐蚀和防护情况。例如：①调查生活中的金属的腐蚀和防护情况，可以调查自行车、汽车等器具或学校、社区等场所的金属的腐蚀和防护情况。②做一些钢铁制品的防护小实验，提供一些有用的实验用品：水，浓硝酸，机油或凡士林或油漆，铁钉；小刀，酒精灯，火柴，烧杯等。 [师]：下面让我们看一段实验录像（新教材实验，“铁的吸氧腐蚀实验”），注意观察导管中的液面和试管中的液面的位置。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支试管分别标记为a、b中，按图1-28装置好仪器。几分钟后，打开止水夹，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。 几分钟后,装 置中的 导管中水柱上升 [学生观察并回答] 略 [师]：产生这一现象的原因是什么？ [生]：大试管中有气体被消耗，大气压将试管中液体压入导管中。 [师]：对，但这个实验有一个缺点，就是反应速率较慢，不利于很快观察到现象，那么，我们想一想，如何改进这个实验，加快反应速率呢？ [生1]:铁钉和NaCl溶液接触面积太小，用铁片吧。 [生2]：用铁粉不更好吗?接触面积更大。 [生3]：铁粉和NaCl溶液不反应啊，怎么消耗气体呢？ [生4]：我知道，铁钉是合金，含有碳，这是原电池反应，在铁粉中加少量炭粉就可以了。 [师]：非常好！那我们就用实验来探究一下吧，实验出真知嘛。 实验探究一: 提供的实验用品：铁粉、炭粉、0.5mol/LNaCl溶液、0.5mol/LNa2SO4溶液、红墨水、具支试管、玻璃导管、橡胶管、小试管、橡胶塞。 实验操作：用0.5mol/LNaCl溶液或0.5mol/LNa2SO4溶液润洗具支试管，装入铁粉和炭粉的混合物，立即塞上塞子，装置如右图Ⅱ。 实验现象：伸入小试管中的导管液面很快上升，产生的高度差明显。如右图照片所示。 [学生解释]： 产生该现象的原因（略） [总结]　学生经过亲手实践，印象深刻，理解透彻，容易按教师的要求归纳以下知识要点：(1)钢铁吸氧腐蚀的电极反应式；(2)生成铁锈的化学方程式；(3) 总结吸氧腐蚀的发生条件（4）进一步思考：若把碳棒换成锌片再进行实验，现象及结论又怎样? [师]：刚才我们探究的是在中性环境下，金属铁的吸氧腐蚀作用，那么如果换成弱酸性溶液还会出现上述现象吗？我们又应如何设计实验进行探究呢？ [生1]：将NaCl溶液改为弱酸性的醋酸溶液不就可以了吗？ [生2]：好像还是不行，具支试管中有空气，铁粉还会同时发生吸氧腐蚀，会对实验造成干扰，需把空气赶走，对！可用CO2赶空气，既能赶走空气，又不影响弱酸性环境。 [师]：同学们的思维很严密嘛，那我们何不试试看？ 实验探究二： 提供的实验用品：铁粉、炭粉、稀醋酸、启普发生器（用于产生