第二节　金属的腐蚀和防护教学设计

发现问题是一种兴趣，解决问题是一种乐趣

选修1《化学与生活》第三章第二节

第一课时

金属的腐蚀

榆社中学 贾小娟 2018.6

一、教材分析

在高中课程标准必修教科书化学2中，已经介绍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，引导学生了解金属的腐蚀原理和防护方法等。

教材首先以彩色图片介绍锈迹斑斑的钢铁，铜器表面生成一层薄薄的铜绿来引入金属的腐蚀。金属的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两部分内容。在化学腐蚀中，以家用燃气灶的中心部位很容易生锈，（补充化学实验室的金属设备易腐蚀）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”，让学生设计实验探究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。为了降低难度，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。

二、教学设计思路：

通过大量生活中金属被腐蚀的图片展示，引发学生对金属腐蚀现象的关注→通过金属腐蚀造成经济损失的具体数据，激发学生的社会责任感和对“金属被腐蚀的根源”的探究热忱→学生实验成果交流、讨论，总结金属腐蚀的本质并进行分类→引导学生对两种腐蚀进行分析→重点分析电化学腐蚀,为下节学习金属的防护打下基础。

三、教学目标：

资源%库课题

教

学

目

标

金属的腐蚀

知识与技能：能描述金属腐蚀的化学原理; 通过探索实验，培养学生发现问题，分

析问题，解决问题的能力，通过学生的看、思、说培养学生的整体思维能力。

过程与方法：实物、资料、图片→激发责任感→走进生活→探究金属腐蚀的根源

情感态度与价值观：通过资料、图片，了解金属腐蚀对国民经济造成的危害，激、发社会责任感；学生通过探究性学习和展示，让学生获取成功。

金属的电化学腐蚀原理

金属的电化学腐蚀原理

实验探究、讨论、学生成果展示、阅读、讲解

多媒体、铁钉、生锈铁钉、各种金属腐蚀图片

Ziyuanku.com重点

难点

教学方法

仪器、用品

四、教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

【情境导入】

展示学生课前收集的有关金属请同学们收集生活中金属被腐蚀的图引起学生对”腐蚀的图片及资料，请同学们小片及资料，小组交流讨论有何感想？

化学与生活” 图片展示

组讨论交流有何感想？

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的关注;训练学生的语言表达能力.

发现问题是一种兴趣，解决问题是一种乐趣

投影展示

↓

沉重描述

世界腐蚀组织主席、中国科学院沈阳分院院长、中国科学院金属研究所研究员韩恩厚指出：腐蚀是全人类共同面对的问题，涉及消耗资源、影响环境、影响人类健康。我国腐蚀总成本约为GDP的5% ，腐蚀代价大于所有自然灾害损失的总和。2008汶川地震造成的损失是0.85万亿元，同年中国因腐蚀付出的代价约达1.5万亿元，接近地震造成经济损失的两倍。到了2016年，这个数字比2008年翻了一番。

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！

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。

【自学汇报】

一、金属腐蚀的定义及分类

学生汇报

↓

教师板书

让学生先从概1.阅读教材49-50页了解金属腐蚀的定义、分类及分类依据是什么。

念上认识金属腐蚀的实质，2.化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系。（表格填写）

下面再进行实验探究、具体3.金属腐蚀的本质是什么？

认知。

回顾旧知，铺垫新内容。

【温故知新】

播放Cu-Zn原电池自制小视频，小组代表展示讨论成果。

关联知识

小组讨论两个小视频的异同点。

↓

提出问题

质疑：1、原电池的构成条件？

思考，回答：活泼性不同的两极；电解质2、哪一极易被腐蚀？

溶液；闭合回路；（自发的氧化还原反应）。以铜锌原电池装置图为例，规范在原电池反应中负极已被氧化而腐蚀。

原电池的工作原理。

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，讨论金属腐蚀的条件。铁钉的组成（铁碳合金）

【展示探究结果】

明确任务

↓

分工协作

↓

细心观察

↓

认真记录

↓

展示成果

探1、铁钉究＋醋酸任溶液

务

2、加入NaCl溶液至浸没1/2的铁钉

3、铁钉＋上层植物油下层是煮沸后迅速冷却的蒸馏水

无现象

4、铁钉＋棉+无水CaCl2固体

无现象

5、加入蒸馏水至浸没1/2的铁钉

铁钉在水面现有气体象

产生，反处渐渐生锈

应速率快

铁钉在水面处略有生锈

对比试验，探究归纳培养

学生推理能力

通过分析得出结论的能

力

结铁钉在论

酸溶液中易被腐蚀

在有电解质溶液、氧气时铁钉易被腐蚀

由于无O2（氧化剂），难被腐蚀

没有H2O，铁钉在潮湿铁钉极难通风环境中被腐蚀

会被腐蚀

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发现问题是一种兴趣，解决问题是一种乐趣

【继续探究】

请同学们充分利用互联网的学生展示实验方案：

联想质疑

↓

展示问题

↓

自主学习

↓

思考交流

优势，查阅与教材不同的探究方案，并进行比较。

结合以上实验，探讨以下问题：

我们可以发现金属不仅在酸性甚至在中性溶液中都可以发生腐蚀，但二者在反应原理上有区别

板书：

①酸性较强的溶液

-2+负极: Fe – 2e = Fe

+- 正极: 2H + 2e= H2 ↑

+2+ 总式： Fe + 2H = Fe+ H2 ↑

②中性或弱酸性溶液

-2+负极: 2Fe – 4e = 2Fe

--正极: O2+4e +2H2O = 4OH

总式: 2Fe + O2+2H2O=2 Fe(OH)2离子方程式: 2+- Fe+2OH=Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2.为什么说金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍？

学生甲：如图所示，盛有某溶液的烧杯中，已知倒立的试管下面有一在定向的基础上，学习目标已经十分明确了，同学们可以驾驭自己思维的汽车向目标行驶了

枚被浸没1/2的铁钉，因逐层深入，

利于探究，

分类对比，

易于辨析；

为铁钉不纯会发生电化学腐蚀。放置数天后观察现象。通过观察试管内液面的变化来判断溶液的环境。

实验探究2 实验操作：向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按右图装置好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。

实验现象：

思考导管中的水柱变化说明什么问题？

【达标检测】

教师及时发现问题，订正、规范完成随堂达标检测

即时检测

↓

及时巩固

表述。

学生汇报结果，并作出相应解释

学以致用

巩固提高

引导学生自主总结，既调动了学【归纳总结】

同学们，通过本节课的学习，在结合板书总结学习收获

知识上你有哪些收获？我们运这一节课我们主要学习了金属腐蚀的两

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发现问题是一种兴趣，解决问题是一种乐趣

教师引导

↓

学生归纳

用了哪些解决问题的方法？通过本节学习你受到什么启发？

明白了课堂一开始那么多金属被腐蚀的原因，从而引出下一届内容----金属的防护。

个基本类型——化学腐蚀和电化学腐蚀，重点认识了生活中最为普遍的电化学腐蚀原理。

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和表达能力。

五、板书设计

金属的腐蚀

一、金属腐蚀的定义 副板书

原电池的工作原理

（画图解析）

二、金属腐蚀的分类

1.化学腐蚀

2.电化学腐蚀——原电池反应

（1）酸性较强的溶液

-2+负极: Fe – 2e = Fe

+- 正极: 2H + 2e= H2 ↑

+2+ 总式： Fe + 2H = Fe+ H2 （2）中性或弱酸性溶液

-2+负极: 2Fe – 4e = 2Fe

--正极: O2+4e +2H2O = 4OH

总反应式: 2Fe + O2+2H2O=2 Fe(OH)2

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

三、金属腐蚀的本质

：M – ne- →

M（氧化反应） n+六、总结反思：

本节课内容与生活实际联系密切，很容易调动学生的学习兴趣，并且结合刚刚学习的原电池的工作原理，通过自学可以理解其实质。所以本节导学案除知识回顾部分，还有课前预习提纲，而课堂教学则以实验探究验证、理论分析总结为主。

本节课符合新课标理念，课堂过程体现了高效课堂的三维要求，充分调动学生积极性，让学生先自学后探究，解决金属腐蚀的相关问题，独立思考与讨论相结合，培养学生的思维能力和合作意识。以多媒体演示法为主线，渗透探究理念，更能体现以学生为主体的新课标思想。让学生对金属的电化学腐蚀与防护有了直观的认识。 不足之处，还有待完善。

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