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课题4 金属制品的防护
作者:吴益平 来源:新思考网 点击:5785次 评论:0


一、教学目标

1、知道电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因;

2、理解金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成金属阳离子的过程;

3、知道常见的电化学腐蚀有吸氧腐蚀与析氢腐蚀,并能写出相关的电极反应式;

4、知道常见的防锈方法,并能依据不同的场合等因素加以科学的选择;

5、形成爱护资源、科学使用资源的正确思想。



二、教材分析

本节课在必修1氧化还原反应、必修2原电池的工作原理、《化学与生活》电池探秘的基础上,学习电化学腐蚀,进一步理解原电池的工作原理,掌握金属制品的防护方法。



三、教材的充实与整合

以自行车的金属部件的腐蚀与防腐为载体,展开本堂课的教学活动。

要求课前完成

1、回顾原电池的形成条件

2、观察厨房中器具生锈的情况

3、观察自行车生锈的情况

课堂上,展示两辆自行车,一辆锈蚀比较严重,一辆为铝合金材料,让学生在课堂上观察,获得直接经验,并上升为化学科学知识。

学生已有的生活经验,是较为零星的,本节课,教师要整合教材,设计一些课堂活动,实现知识的系统化。



四、教学方法

自学讨论法、讲解法



五、教学程序

1、引入

同学们,作为一名中国人,回顾祖国几千年的发展历史,心情很复杂,谈到古代文明,常常为之而骄傲自豪,想到近代的衰落,十分的痛心。两千多年前的春秋晚期,在农业生产上就开始大规模使用铁器,大大地提高了生产力的发展水平。从那时起,历史的车轮碾过了几千年,但是铁的产量一直居于统治地位。从农民伯伯使用的农具(镰刀)到工人叔叔使用的铁锤;从解放军战士肩上的钢枪到白衣天使手中的手术刀;从自行车、汽车、火车到飞机、轮船、火箭;从厨房里的炊具到雄伟的国家大剧院;……。无一不用到金属铁。可以说,铁是人类使用最广泛、用量最大的金属。

但是,我们也可以看到,钢铁的腐蚀现象非常普遍,它使金属的机械性能、色泽和外形等方面发生变化,甚至造成重大事故。据统计,全世界因锈蚀而损耗的铁器高达其总产量的四分之一。(展示锈蚀斑斑的铁架台、灶具等。看,年轻的时候青春亮丽,岁月流逝,外敌的侵入,使它们的脸上布满了沧桑)。长期以来,科学家、技术人员一直孜孜以求,寻找防止金属腐蚀的方法。我们迫切需要寻找防止腐蚀的方法,这就必须弄清腐蚀的原因。本节课,我们就以我们最熟悉的自行车为载体,沿着这一主线展开我们的学习。

2、观察实物(自行车)

展示一辆自行车

师:自行车生锈的部位常见于何处?原因是什么?你是怎样养护自行车的?这里面有什么科学道理?

(学生有生活经验,但是比较粗糙的,甚至是不科学的。要经过学习,上升到化学科学。)

唐胜桃:车圈、挡泥板、车把、链条、轴承等

师:你是如何保养的?何时购买并开始使用的?

唐胜桃:擦机油、清洗,上初二时购买并开始使用。


3、明确问题

师:唐胜桃同学使用了三年的自行车,变得锈蚀斑斑。下面,我们要从化学学科的角度来认识探求钢铁腐蚀的本质。

教师对即将进行的阅读提出要求。

4、阅读教材

指导学生阅读教材91—93页

教师巡回指导,搜集普遍的有价值的问题,并及时书写于黑板上。

(1)没有导线,如何形成原电池?(黄玉兰)

(2)水膜中的氧气从何处来?是不是空气中的二氧化碳分解所形成的?(谭丽妮)

(3)我不理解电极反应中电子的变化。(谭美丽)

5、表达与交流

学生会遇到一些什么样的问题与困难呢?

对形成无数微小的原电池可能不理解(教师可以黑板上画出铜锌原电池的示意图作为铺垫,再过渡到微小的原电池)。不出所料,部分学生认为没有导线,如何能形成原电池。

对电极反应,尤其是正极反应可能想不明白(告诉学生电子得失的平衡关系)

课堂上,让学生提出问题,针对学生的问题,教师组织学生讨论,或者教师加以讲解。

羊尚全:导线的作用实际上只是将两个电极相联,在钢铁中,铁与碳直接接触。

师:水膜中的氧气来自于何处?

生齐答:来自于空气之中

教师板书电极反应式,并加以讲解,学生明白了。

师:作为负极的铁失去电子,必然有物质获得电子。没有得就没有失,没有爱就没有恨。

组织学生书写相关电极反应式

师:至此,距离我们的探求结果越来越近了,谁能将问题继续下去?

学生仍然不知如何继续

师(提示):水膜中有亚铁离子和氢氧根离子。

生:亚铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化亚铁。

生:氢氧化亚铁很不稳定,暴露在空气中易被氧化成氢氧化铁。

(第1课时至此结束)

6、问题

电化学腐蚀与化学腐蚀有什么区别?

谭美丽等三位同学回答,综合起来,比较完善。

金属腐蚀的本质是什么?

学生书写仍然有困难。可见,对学生情况的了解,不能光凭经验。

电化学腐蚀:金属在有电解质溶液存在情况下通过原电池反应发生的腐蚀叫电化学腐蚀。

吸氧腐蚀

析氢腐蚀(时间不允许,再说,提出析氢腐蚀,学生可能更糊涂,反而增加了学生的负担,因此,在课堂上没有讨论)

介绍化学腐蚀:金属与氧化剂直接接触而被腐蚀的过程。没有电流产生

小结

金属腐蚀的本质:金属原子失去电子变成金属阳离子。

M — ne-  ===  Mn+

7、拓展思考

(1)预测一下,铁在月球上会不会生锈?为什么?

(2)在新疆吐鲁番和海南洋浦两地,哪个地区铁生锈相对慢一些?为什么?

问题有趣,学生解答较好。

8、形成金属防护的思想

基本思想:不让金属处于腐蚀的环境。怎样的环境呢?(水、空气)不要滋生腐败的温床

9、表达与交流

观察自行车,思考防止自行车腐蚀的方法有哪些?

学生应该归纳得较好。

教师要引导学生拓展思路,可以提出问题,为什么在不同的地方,使用的防止腐蚀的方法不同?基于什么考虑?

回到自行车上,

扶手:包塑料

车架、挡泥板:烤漆

车座弹簧:烤蓝

车把、车圈:镀铬

车辐条:镀锌

轴承:凡士林

链条:涂机油

问题:全部用不锈钢好不好?

应用才是关键,适合便是最好

10、结束语

教师在隐藏自己思维之前,首先应把自己的外在权威隐藏起来,适当“稚化”(如大人与小孩谈话应蹲下或坐下以求得效果)。教师以与学生同样的好奇、同样的兴趣、同样的激情,融入学生中间,创造一个轻松甚至带有幽默意味的宽松情境,让学生以开放的心态将思维发散开来,动脑、动手并动口,大胆地发表对所议问题的看法(思维于此得以暴露);学生在讨论中,受到教师、同学的充分尊重,其所思所想就能得到充分的阐释与交流,得到民主平等情景下的修正、提高并产生“共振效应”;这样学生在学习中就能发挥出自己最大的能动性,充分感受学识产生、发展的过程。



更新:2006/7/12 10:38:20 编辑:luyao
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