謝超洪

贊可夫說：“教學法一旦觸及情緒和意志領域，這種教學法就能發(fā)揮高度有效的作用。”情境教學就是以培養(yǎng)興趣為前提，激起學生的好奇心求知欲，從而使學生樹立起學好化學的自信心，積極主動地參與到化學學習的過程中來。

《金屬的電化學腐蝕與防護》是人教版高中化學選修4第四章第四節(jié)的內容。初中化學進行過“活動與探究”《鐵釘銹蝕的條件》實驗;在必修2“電化學知識“中初步學習了原電池的概念等知識;在本章前三節(jié)分別較詳細的介紹了原電池的工作原理、幾種常見的化學電源和電解原理與應用研究。在學習以上知識之后，及時學習電化學的應用順理成章。教材內容在不同階段逐步擴大范圍，加深程度，按照螺旋式結構編寫。因此本節(jié)情境設計也是層層深入，螺旋式上升，這樣的安排，讓學生對電化學知識的學習得到 鞏固和補充，并逐步深化，既體現(xiàn)了教材循序漸進、由易到難的編排意圖，又符合學生的知識水平和認知水平面;既分散了難點，讓學生分期“消化”，又減輕了負擔，有利于學生更好的掌握知識。

創(chuàng)設生活情境，從生活走進化學，觀察廚房中的化學現(xiàn)象，潔凈的生鐵鍋一夜間變得銹跡斑斑。

引出問題：鐵鍋發(fā)生什么變化，為什么？學生能從舊知、從現(xiàn)象分析鐵發(fā)生了化學變化，由Fe轉化成了Fe2O3。從生活走進化學，引入新課，將學生帶入情境，引發(fā)思考產生新的疑問：Fe是如何變成Fe2O3？創(chuàng)設問題情境，以激勵學生解決問題的動機。培育學生宏觀辨識和微觀探析的化學素養(yǎng)。

創(chuàng)設實驗情境，通過實驗探究鐵生銹的原理。結合生活中暖寶寶的發(fā)熱現(xiàn)象，閱讀使用說明，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)與生鐵鍋的成分的相似。

用暖寶寶的材料進行設計，并改進實驗，探究鐵的吸氧腐蝕的原理。

通過實驗，觀察實驗現(xiàn)象，分析與討論，得出鐵的吸氧腐蝕原理，解釋鐵生銹遙原因。

改變反應的環(huán)境，探究鐵的析氫腐蝕原理。培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析的化學素養(yǎng)，即能通過觀察、辨識一定條件下物質的形態(tài)及變化的宏觀現(xiàn)象，初步掌握物質及其變化，并能運用符號表征物質及其變化;同時能認識物質的變化是有條件的;能從內因和外因等方面較全面地分析物質的化學變化，關注化學變化中的能量轉化;能從不同視角對紛繁復雜的化學變化進行分類研究，逐步揭示各類變化的特征和規(guī)律。

三重表征：宏觀——微觀——符號表征

鐵生銹? Fe——Fe₂O₃——負極：Fe-2e-=Fe²⁺

液面上升? Fe發(fā)生吸氧腐蝕 正極：O₂+4e-+2H₂O=4OH-

液面下降? Fe發(fā)生了析氫腐蝕 正極：2H++2e^-=H₂

創(chuàng)設數(shù)據(jù)情境，通過網(wǎng)上查詢，給出表中數(shù)據(jù)，即一年世界鋼鐵產量，鋼鐵生銹被腐蝕的質量，用于防護所需資金。

學生從數(shù)據(jù)上了解金屬腐蝕的危害，認識到鋼鐵生銹不容忽視，思考如何防護這一重大的課題，意識到這是值得探究的問題，培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)素養(yǎng)。同時培養(yǎng)了學生關注與化學有關的社會熱點問題，認識環(huán)境保護和資源合理開發(fā)的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念。

創(chuàng)設生活情境：再次回到廚房，尋找金屬腐蝕情況的防護措施，如生銹的菜刀、鍋、勺子，防生銹的物品拷瓷盆、不銹鋼碗、保溫杯等;視線回到眼前課堂中的教室，觀察尋找身邊的金屬的腐蝕與防護現(xiàn)象的措施，課桌椅腳、風扇、教室外的護欄。得出常見金屬腐蝕的方法有涂上防護層、改變金屬內部結構。

創(chuàng)設信息情境，回歸教材圖片，利用電化學知識分析輪船上的防護措施、鋼閘門的防護措施。

利用原電池原理，較活潑金屬Zn作負極被腐蝕，F(xiàn)e作正極被保護，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法;利用電解池原理，被保護金屬與電源的負極相連，作為電池的陰極而被保護，稱為外加電流的陰極保護法，小結金屬防護的電化學保護法，犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法。金屬因電化學而腐蝕，而防護也可以利用電化學原理.培養(yǎng)學生利用化學知識解決問題的能力.體驗電化學知識的學科價值與社會責任。良好的情境可以使教學內容觸及學生的情緒和意志領域，讓學生深切感受學習活動的全過程并升華到自己精神的需要。

創(chuàng)設任務情境，布置課后調查與探究。校園中的金屬腐蝕現(xiàn)象與防護措施;再從校園走向社會，周末到校外調查金屬腐蝕的現(xiàn)象與防護措施，并提出合理的意見的建議。培育學生深刻理解化學、技術、社會和環(huán)境之間的相互關系，贊賞化學對社會發(fā)展的重大貢獻，能運用已有知識和方法綜合分析化學過程對自然可能帶來的各種影響，權衡利弊，勇于承擔責任，積極參與有關化學問題的社會決策，培育參與和解決問題的能力。

本節(jié)課的設計思路是創(chuàng)設生活情境，提出問題，再創(chuàng)設實驗情境，探究問題，分析問題，解決問題，進一步創(chuàng)設數(shù)據(jù)情境，再次提出問題，又創(chuàng)設新的生活情境，分析問題，解決疑惑，進一步創(chuàng)設信息情境，探究問題，得出結論，最后創(chuàng)設任務情境，讓學生從生活走進化學，利用所學知識指導生活，從生活情境走進課堂真實情境，走出教室，走進校園，走出社會，調查金屬的腐蝕與防護的現(xiàn)象與措施，并提出個人的意見與建議。

本節(jié)課中，通過六個真實情境的創(chuàng)設，從生活走進化學課堂，激起懸疑，通過實驗情境的創(chuàng)設，探究金屬的腐蝕原理與防護措施，再回歸生活、走進教室、走到校園、走出校園，觀察、調查身邊的金屬腐蝕現(xiàn)象與防護措施，層層深入、螺旋上升創(chuàng)設情境，自然地融入并培育核心素養(yǎng)。

[設疑] 暖寶寶的發(fā)熱原理是什么？

對比暖寶寶與生鐵鍋的成份：

生鐵鍋：Fe? ? C

暖寶寶：Fe? ?C? NaCl

[活動2]利用暖寶寶探究生鐵鍋生銹的原理：

實驗步驟：將1/3暖寶寶原料加入錐形瓶中，連接好儀器，并將導管插入燒杯的液面以下，觀察導管中水柱的變化。

[分析] 暖寶寶發(fā)熱原理：Fe與C在NaCl作電解質條件下，與空氣中O2反應，放出熱量，所以能發(fā)熱。

在此過程中發(fā)生的總反應為：

2Fe+O₂+2H₂O = 2Fe（OH）₂

電極反應式： 負極：2Fe-4e-=2Fe²⁺

正極：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-

[設疑]? 通過上面實驗探究，你能解析鐵鍋生銹的原理嗎？

[結論]Fe→負極：2Fe-4e^-=2Fe2+? ?正極：O₂+2H₂O+4e-=4OH^-

→Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂→4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

→Fe₂O₃.nH₂

[總結過渡] 鐵在中性環(huán)境下發(fā)生吸氧腐蝕，若改變環(huán)境呢，

會發(fā)生什么變化？下面通過第二個實驗來探究。

[活動3]探究鐵的析氫腐蝕

實驗步驟： 在實驗探究1的錐形瓶中，加入約5ml稀鹽酸溶液，連接好儀器，將導管插入液面以下，觀察現(xiàn)象。

[結論]鋼鐵的腐蝕與環(huán)境相關，當環(huán)境為中性或弱酸性環(huán)境下，發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性較強的環(huán)境與發(fā)生析氫腐蝕。

創(chuàng)設信息情境;回歸教材圖片;輪船上的防護措施、電站的防護措施;總結金屬的電化學防護。

在工業(yè)上，生產中，能否利用電化學原理對金屬進行防護呢？請回歸到教材中的這兩幅圖，試分析它們分別運用什么原理進行防護？

[活動2] 分析教材中的兩幅圖，理解工業(yè)生產中金屬防護的原理

[分析]Fe作正極被保護，Zn作負極被腐蝕——犧牲陽極的陰極保護法

Fe連接陰極，被保護，外加電流的陰極保護法

[小結]利用電化學原理進行金屬的防護措施：

（1）犧牲陽極的陰極保護法

（2）外加電流的陰極保護法