复习题教学设计第二课时

青海油田一中2017-2018学年第二学期

新分教师汇报课

《金属的电化学腐蚀与防护》

教学设计

人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书》选修4

青海油田第一中学·高中化学组·杜歇尕吉

2

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计

根据：人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书》选修4 设计思想

“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。本节开篇提供的资料显示“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%至4%”，远远超过各种自然灾害造成损失的总和，这无疑会给人们一个重要的警示：金属腐蚀，不可等闲视之！金属曾是人类文明发展的历史标志，如铜器时代、铁器时代。在现代社会中，钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标。然而人们对随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常，不以为怪。因此，本节教学一方面是让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防护措施，同时还要让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远！

教材分析

《金属的电化学腐蚀与防护》是人教版普通高中课程标准化学实验教科书4（选修）第四章第四节的内容，是在学生学习了电解原理和原电池原理的基础上展开的，教材重点介绍了金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质——金属表面形成了微型原电池，讲述了防护金属腐蚀的主要方法，并介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)，也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法)，加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。

通过本节的学习能促进学生对金属腐蚀现象的进一步认识，金属发生腐蚀更多的是电化学腐蚀，利用原电池的原理分析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，提高知识的理解和运用。再利用电化学知识对金属进行防护，是对所学电知识的综合灵活的运用，学好本节将对前面所学的电解和原电池的知识起到巩固和提高的作用。

学情分析

知识上：通过初中知识以及本章前三节节内容的学习，学生已经初步了解了金属发生腐蚀的一些条件，掌握了原电池和电解池的基本原理及金属的还原性与活泼性关系。

能力上：高二学生已经具备一定的实验观察能力、以及比较归纳能力、表达交流能力。

心理上：由于本节内容紧密联系生活实际，学生有强烈的好奇心和求知欲，有利于新知识的学习，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，缺乏一定的深入理解和综合思维的能力。

3

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课

最后，就本次授课班级情况进行分析：本次授课的班级为高二七班。七班是高二年级化学成绩较突出的班级，本班学生学习积极性高，对化学学习兴趣浓厚，尤其喜欢化学实验。但是，在平时课堂中，男生在回答问题方面较积极，女生在回答问题方面稍显羞涩，不愿意展示自己。基于以上对学生的了解，我在设计本堂课时，加入了不同的教学元素，吸引学生的注意力，并激发他们的积极性。并为了让他们更好的参与到课堂当中，体现他们的主体地位，我会在课堂上张贴小组合作积分表，并对优秀小组进行物质及精神的双重鼓励。

教学目标

【确立依据】根据课标对本节内容的要求“能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施”，以及学生的知识水平和认知能力确立本节课的教学目标如下：

1．知识与技能

（1）认识金属腐蚀带来的危害，了解金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。

（2）理解钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式。

（3）认识常见的防止金属腐蚀的方法，能解释两种电化学防护方法的原理。

2．过程与方法

（1）通过对钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀对比实验的探究，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）通过实验探究的过程，进一步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

通过金属腐蚀对生产、生活的影响，切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用，形成爱护资源，科学利用资源的正确思想，感受化学对人类进步的意义。

教学重点、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。

确立依据：根据课标对本节内容的要求“能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。”

重点突出措施：结合多媒体，理论联系实际，增加教学的直观性，以及适当的情境创设、实验探究和小组合作等由浅入深，化难为易。

教学难点：金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理。

4

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课

确立依据：本课时涉及到金属的“析氢腐蚀”及“吸氧腐蚀”的概念，这是一个新的概念，学生首次接触，对这个看似简单却抽象的概念的理解有一定难度。并且，析氢腐蚀与吸氧腐蚀虽然在生活中普遍存在，同时发生，但发生的条件却相差较大，因此学生对金属的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的理解程度是本节课的制高点，帮助学生拿下制高点是本节课突破难点的最佳途径。

难点突破措施：实验探究、小组合作探究。

教学方法

讲授法、练习法、合作探究法、实验探究法

学法指导

小组合作探究法、教师问题引导法、实验法

教学程序设计

教学

环节

【过渡】在人类文明的发展进程中，经历了从石器时代到金属时代的过渡。金属时代的到来，为

教师活动

学生活动预设

人类文明的发展带来曙光。从此，人类的衣、食、【观看图片】

住、行以及航天航空、军事领域等都与金属息息

【总结概括】

1、外形、色泽、机械性能发生变化；

2、影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废；

新

课

导

入

相关。

【投影】金属材料的过渡

【过渡】然而，除了曙光，接踵而来的还有金属的腐蚀。

【投影】金属腐蚀的图片

【过渡】你知道金属腐蚀的危害有哪些吗？

【过渡】据统计，金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，3、桥梁、建筑物强度降低而是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总坍塌；

4、地下金属管道泄漏；

5

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课

值(GNP)的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。金属腐蚀还可能造成环境污染以及对安全构成威胁！！！

【投影】2007年美国明尼苏达州一跨越密西西比河的大桥发生坍塌事件，导致六人死亡。

【过渡】面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，你有没有想过，铁是怎样被腐蚀的？应该怎样防腐？

【板书】4.4 金属的电化学腐蚀与防护

5、轮船船体损坏等。

【观看图片】

【引发思考】什么是金属的腐蚀？铁是怎样被腐蚀的？

设

计

意

图

一、

金

属

的

化

学

腐

蚀

与

金属的腐蚀与防护始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。然而我们对生活中随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常，不以为怪。通过金属腐蚀的图片、大量事实数据以及因腐蚀而造成的大桥坍塌事故，不仅能吸引学生的目光，还可以因此而引发思考，认识到金属腐蚀的危害性，从而在心中敲响警钟，引发重视。

【过渡】请同学们阅读课本84页内容，并思考以下几个问题：

1、什么是金属的腐蚀？

2、金属腐蚀的本质是什么？

3、根据与金属接触的介质不同，金属腐蚀的类型有哪些？

【板书】一、金属的腐蚀

1、定义：

2、本质：

3、类型：

【自学并回答】

金属的腐蚀：

定义：金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。

本质：金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的过程。

类型：化学腐蚀与电化学腐蚀

6

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课

电

化

学

腐

蚀

设计

意图

【小结】

条件

化学腐蚀

金属与其他物质直接接触

现象

本质

电化学腐蚀

不纯金属或合金

发生原电池反应

有微弱电流产生

【概括、总结、理解、记忆】

无电流产生

两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍

通过阅读课本内容以及结合生活实际，不仅能得出金属腐蚀的定义，还可以得出金属腐蚀的本质及其类型。学生在短时间内，获取大量有效信息，因自学而获得的成就感可以激发学生的学习兴趣，从而能够更好的进入下一阶段的学习。并且知识结构体系也可以由浅入深、由简到难，符合学生的认知过程。

【思考与交流】钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢? 【探究活动一】实验4-3 【实验步骤】将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和【思考】

【观察实验】

【小组合作交流】

二、

析

氢

腐

蚀

与

吸

氧

腐

蚀

食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。实验现象：导管中水柱上升。

几分钟后，观察导管中水柱的变化，思考引起变化的原因。并请根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应方程式。

【知识迁移】如果用饱和氯化铵溶液代替饱和食盐水，水柱又会如何变化呢？

【归纳总结并板书】

条件

析氢腐蚀

水膜呈酸性

吸氧腐蚀

水膜呈中性或

弱酸性

电

负极：

负极：

引发水柱变化的原因：试管中有气体参与反应，使试管中气压降低，水柱上升。

电极反应方程式：

负极：Fe - 2e- = Fe

正极：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH

总反应：

2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 【知识迁移】

实验现象：试管中水柱下降。

原因：试管中有气体生成，使-2+

7

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课

二、

析

氢

腐

蚀

与

吸

氧

腐

蚀

极

反

应

Fe-2e=Fe

正极：

2H+2e=H2↑

+-2+Fe-2e=Fe

正极：

O2+2H2O+4e=4OH

-2+试管内气压升高，水柱下降。

电极反应方程式：

负极：Fe - 2e- = Fe

正极：2H+ 2e- =H2

↑ 总反应：

Fe + 2H =Fe + H2

↑

【归纳总结】金属的析氢腐蚀与吸氧腐蚀。

+ 2++ 2+总

反

应

4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · xH2O

【过渡】相对化学腐蚀，电化学腐蚀速度更快。【聆听并思考】

而电化学腐蚀中，由电解原理引起的腐蚀速度比原电池原理引起的腐蚀速度更快！因为电解是外加电场促使电子转移，而原电池是内部产生电动势，推动电子移动，从而电子转移的速度没有电解池来得快。而化学腐蚀是靠分子和分子之间的碰撞转移电子，速度最慢。

【练习】

1、下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 (

)

【规律总结】

设

计

意

图

本课时涉及到金属的“析氢腐蚀”及“吸氧腐蚀”的概念，这是一个新的概念，学生首次接触，对这个看似简单却抽象的概念的理解有一定难度。并且，析氢腐蚀与吸氧腐蚀虽然在生活中普遍存在，同时发生，但发生的条件却相差较大，因此学生对金属的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的理解程度是本节课的制高点，所以用探究实验、小组合作学习、组内讨论交流等方式，并及时进行归纳总结，不仅使学生成为课堂主体，还帮助学生更好的理解并掌握了金属的析氢腐蚀与吸氧腐蚀，，突出难点并突破难点。

三、

金

属

腐

【过渡】金属的腐蚀如此厉害，我们应该采取哪些措施防腐呢？

【探究活动二】

【小组活动】请根据生活常识以及下图总结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。

【思考】

【小组合作】

金属腐蚀的防护方法：

1、覆盖保护层法：涂油漆、涂油脂、电镀等。

8

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课

蚀

的

防

护

【思考】结合同一电解质溶液中金属腐蚀的快慢规律，总结出同一电解质溶液中防腐措施由好到坏的顺序。

2、改变金属的内部结构：不锈钢。

3、电化学防护法：牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电源的阴极保护法。

设

计

意

图

小

结

作业

布置

生活中金属防腐的措施的比比皆是，尤其在深入学习了金属腐蚀的定义、本质、类型等新内容，再结合已学知识金属腐蚀的条件，让学生说出金属防腐的措施，相信每个人都能说出至少两种的措施。而此时让学生以小组为单位，总结金属防腐的措施，可以促进学生之间的交流，培养学生的表达能力和分析能力以及合作学习能力，不仅引出了本节课的新内容，还加深了学生对此知识点的理解。

【小结】通过本节课的学习，你学到了……

【小组评价】师生互评

【小结】

本节课你学到了什么？

【组内评价】与【组间评价】

1、活动：拯救自由女神像之反锈蚀战争。

2、优化设计：基础巩固

4.4金属的电化学腐蚀与防护

板

书

设

计

一、金属的腐蚀：

1、定义：

2、本质：M - ne- = M

3、类型：化学腐蚀与电化学腐蚀

二、金属的电化学腐蚀

1、吸氧腐蚀：氧气参与腐蚀。

2、析氢腐蚀：腐蚀过程中有氢气生成。

三、金属腐蚀的防护

1、覆盖保护层法

2、改变内部结构法

3、电化学保护法

n+

9

青海油田一中2017-2018学年第二学期新分教师汇报课