第三单元 金属的腐蚀与防护教学设计第二课时

唐山二中高一化学

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计

唐山二中高一化学组 崔延凯

一、我对教材的认识

（一）教材分析

本课时内容是苏教版教材必修2专题1化学反应与能量变化第3节，教材主要介绍了金属的电化学腐蚀的原理和防护方法。本节开篇提供的统计材料给学生一个重要的警示，激发学生揭示金属腐蚀原因的兴趣，并重点学习钢铁生锈的成因及本质。鉴于金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍和严重，教科书中以最为常见的钢铁腐蚀为例。为了强化学生吸氧腐蚀原理的认识，教材中安排了一个“铁钉锈蚀”的演示实验。为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神，教科书还安排了一项【实践活动】。本节课采用讲授与讨论相结合的方法。

（二）学生分析

知识储备上：通过必修2第一章第3节《化学能与电能的转化》中原电池的学习，学生已掌握了原电池的基本原理及金属的还原性与活泼性关系。

能力水平上：具备一定的实验设计能力、实验操作能力、比较归纳能力。

心理特点上：他们有强烈的好奇心和求知欲，有利于新知识的学习。而且本节内容紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。存在的问题是学生对知识的学习只注重表面现象，缺少生活经验，缺乏一定的综合思维能力。

二、教学目标

知识与技能：

（1）使学生了解金属的化学腐蚀和电化学腐蚀。

（2）培养学生观察能力，实验动手能力。

（3）运用理论知识解决生活中的化学问题。

过程与方法：

（1）尝试从学习和生活中发现化学问题，提出探究方案,与他人合作探讨，提出解决问题的对策。

（2）运用适当的方法和手段，表达，交流，自己化学学习和探究的体会、见解，成果。

情感态度价值观：

（1）激发探究化学问题的兴趣和动机，养成求真、求实的科学态度，提高化学素养。

（2）关心我国的基本化学国情,关注化学在生活中的实际应用，做到学以致用。

（3）

形成节约资源，循环利用资源的可持续发展观念。

三、教学重、难点及其突破策略

教学重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护

教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理

1 唐山二中高一化学

唐山二中高一化学

突破策略：通过情境导学法，实验探究法，多媒体辅助教学等方式，让学生了解金属腐蚀的原理和危害以及防护方法。通过学习明确金属腐蚀的本质及电化学腐蚀的原理，培养学生节约资源，爱护环境的意识；加深学生对化学与生活密切关系的认识，激发学生的学习兴趣，促进学生科学素养的全面提高。

四、教学流程：主要有6步走

（温故知新→）（情景引入→汇报结果→）目标定向→自学讨论→互助答疑→精讲点拨→（实验探究→）达标检测→归纳总结

五、教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

【温故知新】

质疑：1、原电池的构成条件？

关联知识

2、哪一极易被腐蚀？

↓

提出问题

【情境引入】

图片警示：当今社会有一个异常思考，回答：活泼性不同的两极；电解质溶回顾旧知，铺液；闭合回路；（自发的氧化还原反应）。垫新内容。

在原电池反应中负极已被氧化而腐蚀。

通过触目惊心的数据，让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远。让学生对金属的腐蚀产生浓厚的兴趣。

观看图片，聆听讲解。惊诧之余，体会感悟：金属腐蚀不可等闲视之！

让学生整体把握本节内容的同时，控制信息的接受范围，随时排除干扰性知识。

投影展示

↓

沉重描述

↓

观看视频

棘手的科技难题，那就是“金属的腐蚀与防护”，“发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%--4%”，远远超过各种自然灾害造成的损失的总和。以我国为例，金属的腐蚀在2010年至少造成8000亿人民币的损失。

【目标定向】

展示学习目标，限定学习范围，浏览标题，宏观把握，联想质疑。

展示目标

突出学习重点，提出课堂希望。

↓

突出重点

【自学讨论】联想质疑

↓

展示问题

↓

自主学习

↓

思考交流

结合以上实验，探讨以下问题：1、什么是金属腐蚀？其本质是什么? 2、金属腐蚀有哪些种类？这两种腐蚀有何不同？

3、为什么说金属的电化学腐蚀比化学腐蚀的危害程度更大？

4、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别？

在定向的基础结合实验结果，自学课本内容，思考交流，上，学习目标完成以下表格：

已经十分明确

化学腐蚀

电化学腐蚀

了，同学们可以驾驭自己思条件

维的汽车向目有无电流

标行驶了

本质

逐层深入，

联系

利于探究，

分类对比，

易于辨析；

2 唐山二中高一化学

唐山二中高一化学

【互助答疑】

汇总问题

↓

学生答疑

汇总可能的问题：金属腐蚀本质是什么? 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别？

评价学生行为，鼓励促进。

学生踊跃回答，也可能存在生成性问题，由教师集中解决。

培养积极性和主动性，体现主体地位。

总结问题答案

对比增强记忆

【精讲点拨】

一、金属的电化学腐蚀

1、认真听讲，及时质疑，允许课堂即时出1、金属腐蚀：是指金属或合金跟现生成性问题。

教师矫正

接触的气体或液体发生氧化还原2、完善以上表格，加强对比记忆。强化“金↓

反应而腐蚀损耗的过程。

属化学腐蚀和电化学腐蚀的区别；析氢腐蚀实验强化

2、本质：M – ne- → Mn+（氧与吸氧腐蚀的区别”等知识

↓

化反应）

3、类型：由于金属接触的介质不教师精讲

同，发生腐蚀的化学原理不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀——直接反应 电化学腐蚀——原电池反应

各小组展示课前分配给的探究任务的结果

腐蚀的条件。

（课前准备）

探1、铁钉明确任务

究＋盐酸↓

任溶液

分工协作

务

↓

现有气体细心观察

反象

产生，↓

应速率认真记录

快

对比试验，【汇报结果】

课前分组实验探究：金属腐蚀发生的条件。引导学生分析实验现象，讨论金属探究归纳培2、铁钉放3、铁钉浸没置在干燥在煮沸后迅的试管内

速冷却的蒸馏水

无现象

无现象

4、加入蒸馏水至浸没1/2的铁钉

铁钉在水面处生锈

5、加入NaCl溶液至浸没1/2的铁钉

铁钉渐渐生锈

养学生推理能力

通过分析得出结论的能力

培养合作意识，

分析质疑精神以及培养分析解决问题的能力。

体会获得成功的快乐

培养积极性和主动性，体现主体地位。

本部分为重点及难点内容，是突破的重点，教师恰当引导，着重讲清原理。

掌握探索规律获得结论的方法

唐山二中高一化学

结铁钉最论

快被腐蚀

没有H2O，由于无O2，难铁钉极难被腐蚀

被腐蚀

铁钉被腐蚀

铁钉被腐蚀相对明显

【对比分析】

汇总问题

↓

学生总结

【实验探究】

质疑

↓

引导

↓

归纳

汇总可能的问题：

钢铁的析氢腐蚀的条件和特征，正负极的电极反应和吸氧腐蚀的构成条件？

评价学生行为，鼓励促进。

提出问题：

1.验证铁锈的主要成分 2.检验铁锈的成分里面是否会存在二价铁？

让学生分组讨论，设计实验方案，预测实验现象分析得到结论，总结出实验中注意事项。

3.通过结论自主学习获得吸氧腐蚀电化学原理

学生踊跃回答，也可能存在生成性问题，由教师集中解决。

实验

足量稀盐酸再滴加几滴KSCN溶液

、取少量样品，先加入

足量稀盐酸再滴加几滴KmnO4溶液

负极：

Fe – 2e

= Fe2+

－ 现象

结论

、取少量样品，先加入

正极：

O2

+ 2H2O + 4e=4OH

－－2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 3

唐山二中高一化学

【自学讨论】联想质疑

↓

展示问题

↓

自主学习

↓

思考交流

【互助答疑】

汇总问题

↓

学生答疑

1、鉴于金属发生腐蚀的原因，我们可以从哪些方面设想解决问题的思路？

2、在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀的具体方法？

汇总各学习小组的问题，如：如何有效的保护行驶在海洋中的船舶，如何保护埋在地下的输气输油管道？原理是什么？

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3

结合课本图片和投影，思考交流。

明确研究方向，学习解决问题的方法。

可能通过互助解决的问题：让被保护金属作正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属作负极受到腐蚀。

锻炼学生思维和胆量，培养学习积极性。

【精讲点拨】

电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。

教师矫正

1、牺牲阳极的阴极保护法

↓

原理：形成原电池反应时，让被教师精讲

保护金属作正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属作负极受

到腐蚀。

此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

【达标检测】

即时检测

↓

及时巩固

学生聆听、思考、记录：

教师解答普遍金属的防护

性的问题，起1、在金属表面覆盖保护层。如：

涂油漆

到画龙点睛的

2、改变金属内部的组织结构，制成不锈钢。

作用。

3、电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。

①牺牲负极的保护法

原理：形成原电池反应时，让被保护金属作正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属作负极受到腐蚀。

铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响。请解释下列有关铁生锈现象的原因。

1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。

2. 用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。

3.以下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. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生

铁锈

D. 银制奖牌久置后表面变暗

这一节课我们主要学习了金属腐蚀的两个基本类型——化学腐蚀和电化学腐蚀，比较两者的相同与不同点。了解了析氢腐蚀与吸氧腐蚀。

最后，我们还结合生产生活实际，进一步了解了金属的电化学防护2种方法。

学以致用

【归纳总结】

同学们，通过本节课的学习，在知识上你有哪些收获？我们

教师引导

运用了哪些解决问题的方法？ ↓

通过本节学习你受到什么启学生归纳

发？

引导学生自主总结，既调动了学生的积极性体现了学生的主体地位，又锻炼了学生的总结把握知识的能力。

五、板书设计

［板书设计］第四章

第4节

金属的腐蚀与防护

一、金属的电化学腐蚀

4 唐山二中高一化学

唐山二中高一化学

1、金属腐蚀 本质：M – ne- → M（氧化反应）

n+类型：一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

2、化学腐蚀——直接反应

3、

电化学腐蚀——原电池反应

二、钢铁的电化学腐蚀

1、析氢腐蚀---酸性、氢气生成

2、吸氧腐蚀- a、弱酸中性、电解质溶液

空气

b、Fe2O3

C、负极：2Fe-4e-=2Fe2+

正极： O-2+2H2O+4e-=4OH

2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2

三、金属的电化学防护

1、制成合金（不锈钢）

2、在金属表面覆盖保护层

①喷漆；②涂油；③表面钝化；④电镀. 3、牺牲阳极的阴极保护法------原电池原理

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