第二节　金属的腐蚀和防护优秀教学设计内容

第二节

金属的腐蚀和防护教学设计

一、学情分析

（一）教材分析

1．课标中的内容

描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义；

2．教材中的内容

本节简单介绍了生活中金属的腐蚀和防护知识。

内容涉及金属腐蚀的化学原理（化学腐蚀、电化学腐蚀）：在化学腐蚀中，以家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而食品罐头放在南极已差不多90年了，却很少生锈为例（图3-14），强调温度（反应条件）对化学腐蚀的影响比较明显。在电化学腐蚀中，通过“科学探究”，让学生分析铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率较快，引出电化学腐蚀。教科书中没有出现“吸氧腐蚀”和“析氢腐蚀”这两个名词，只是介绍了钢铁发生电化学腐蚀时在正极上发生的这两类原电池反应。最后强调指出化学腐蚀和电化学腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。

金属的防护内容：教科书通过图示和活动的方式，由学生自己总结对金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的；最后简单介绍了牺牲更活泼金属的防护方法的原理及其应用。

（二）学生分析

1．知识技能方面

在高中课程标准必修模块化学2《化学能与电能》中，学生已经学习了化学能与电能的转换，即原电池的相关知识。本节是在此基础上，引导学生了解金属腐蚀的化学原理和防护方法等。内容包括：金属的腐蚀和金属的防护。

2．学习方法方面

在高中课程标准必修模块化学2《化学能与电能》中，学生掌握了正确判断原电池的正负极的方法，能够将原电池负极失电子被消耗的原电池原理应用到金属腐蚀的知识点上来；具有一定的学习方法基础。

二．教学目标

1．知识与技能：掌握金属腐蚀的化学原理（化学腐蚀、电化学腐蚀）、概念、分类；认识金属腐蚀的本质。

2．过程与方法：实验探究法、问题讨论法

3．情感态度与价值观：通过学习金属的腐蚀，让学生了解资源的损耗过程和造成的危害，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。

三、教学重、难点

教学重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护原理

教学难点：金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理

四、教法与学法

：问题引导

自主学习

实验探究

合作交流

五．教学过程

（一）情景导入：多媒体展示（1）生活中常见金属腐蚀的图片；（2）金属腐蚀对人类生活和经济的影响。

学生：总结生活常见的金属腐蚀现象。阅读材料，了解金属腐蚀所带来的危害。

意图：从生活入手引起学生的兴趣，从过阅读材料，让学生了解金属腐蚀的危害，从而

引出为什么金属会被腐蚀和如何避免金属的腐蚀。

（二）.自主学习

1．定义：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

2.本质：M - ne- = M n+（氧化反应）

3.分类：化学腐蚀和电化学腐蚀

学生：阅读教材，学生总结金属腐蚀的定义、本质和类型。了解化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。

意图：培养学生从教材获取信息的能力，引导学生认识金属腐蚀的实质是发生了氧化反应，通过讨论腐蚀的方式能与新学内容联系起来，让学生先从概念上认识金属腐蚀的实质，下面再进行实验探究、具体认知。

（三）实验探究

通过铁钉生锈的实验，让学生观

察现象，分析出现现象的原因

学生：（思考后回答）水柱液面升高，说明试管内有气体消耗，压强减小

意图：培养学生的观察能力和分析能力，通过观察现象分析出产生现象的原因，做出合理的假设。

（四）电化学腐蚀

教师讲解电化学腐蚀的两种类型：析氢腐蚀和吸氧腐蚀，并分析两种腐蚀发生的条件。

结论：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生

腐蚀。

当钢铁处于酸性气氛中时，易发生

腐蚀；

析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于

腐蚀。

归纳总结：多媒体展示析氢腐蚀和吸氧腐蚀对比表格

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

发生条件

水膜呈酸性

水膜呈中性或酸性很弱

电极反应

负极:

Fe –

2e- = Fe2+

负极: 2Fe –

4e- = 2Fe2+

正极:

2H+ + 2e- = H2

↑

正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-

总反应

Fe + 2H+ = Fe2+ + H2

↑

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

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 联系

两种腐蚀同时存在，但后者较普遍

意图：通过课件，教师对两种腐蚀的分析，使学生加深对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的认识，从而解决本节课的重点和难点。

（五）合作交流

分析：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢

规律：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极

学生：通过小组合作学习，利用所学电化学的知识，分析出5钟环境中，铁被腐蚀的快慢，并总结规律。

意图：通过合作交流的提示使学生明确讨论交流的方向，使学生学会多角度分析问题的方法，培养分析问题、解决问题的能力。

（六）金属的防护

1.改变金属的内部结构

2.在金属表面覆盖保护层

3.电化学保护

①牺牲阳极保护法——原电池原理

②外加电流阴极保护法——电解池原理

防腐措施的规律：外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件

学生：思考如何防止金属被腐蚀，教师的适当提示。

意图：使学生学会多角度分析问题的方法，培养分析问题、解决问题的能力。

（七）课堂小结

学生：总结本节课所学的内容

意图：培养学生归纳总结能力

（八）课堂检测

1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（

）

A、

Fe –

2e-=Fe 2+

B、

2H + + 2e- =H2

↑

C、

4OH - -4e-=

2H2O + O2

↑

D、

2H2O + O2 + 4e- = 4OH -

2、下列事实不能用电化学理论解释的是

(

）

A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块

B、铝片不用特殊方法保护

C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快

D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用

六、教学反思

通过本节课的教学，本人深刻体会到了化学与生活的紧密关系。在设计教学案例的过程中，着力引导学生从生活入手，理性地分析和研究生活，得到经验，获得真知，再将掌握的知识灵活地运用到生活中去，展现了科学研究与发现的真实过程，实现了“从生活走进化学，从化学走向社会”这一要求。

本课的实验探究活动需要提前一周布置学生预习和准备，因此教师要预先计划好教学进度并做好课前的实验指导，否则很难达到预期效果。

本节中图画较多，图画和图注中包含了丰富的信息，这些信息都和正文内容有密切的联系。教学过程中应当挖掘这些图画的教育内涵，充分发挥其直观教育效果。需要注意的是图注的意义，如图3－14是强调温度对化学腐蚀的影响，图3-17则是说明介质对金属腐蚀的影响；有的则属于开放性问题，如图3-18中的问题等，在教学过程中针对这些问题引导学生积极思考，培养学生从图表中获取有效信息的能力。

本节课实验探究、阅读图表、讨论整理的环节偏多，所以要调控好课堂节奏，需要教师合理计划和安排，在课堂上灵活地处理和把握，以便顺利完成教学任务。