第二节　金属的腐蚀和防护ppt配套的教案及板书设计

金属的腐蚀与防护

一、学情分析

（一）教材分析

本课时内容是人教版选修1《化学与生活》第三章第2节，教材主要介绍了金属的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。本节课采用自学、探究与讨论相结合的方法。

（二）学生分析

知识储备上：通过必修2第二章第3节《化学反应的利用》的学习，学生已掌握了金属腐蚀及防护的一些知识。

能力水平上：具备一定的实验设计能力、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生活，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。

二、教学目标

知识与技能: （1）结合所学化学知识，联系生活了解金属腐蚀的原理。

（2）能够利用化学知识进行金属防护。

过程与方法：

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，并且组织规范的语言表达出来

情感态度价值观：

激发探究化学问题的兴趣和动机，关注化学在生活中的实际应用，做到学以致用，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：金属的化学腐蚀及防护

教学难点：金属的化学腐蚀及防护突破策略：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，强化巩固吸氧腐蚀的具体过程。并从本质入手寻找金属防腐的方法，环环相扣。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：

课前自学（根据预习提纲）→课堂：（温故知新→）目标定向→（自学汇报

情景导入→）实验探究→互助答疑→精讲点拨→达标检测→归纳总结

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五、教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

思考，回答：暖气管腐蚀，水龙头腐蚀，轮船腐蚀

设计意图

回顾旧知，铺垫新内容。

【温故知新】

质疑：1、金属腐蚀有哪些现 关联知识

象？

↓

提出问题

限定学习范围，浏览标题，明确学习目标。

【目标定向】

展示学习目标， 展示目标

突出学习重点，提出课堂希望。

宏观把握，联想质疑。

↓

突出重点

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。

【情境导入】

图片警示：当今社会有一个异

常棘手的科技难题，那就是“金投影展示

↓

沉重描述

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2009年至少造成6700亿人民币的损失。

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

生对金属的腐观看图片，聆听讲解。惊诧之余，体会感悟：蚀产生浓厚的金属腐蚀不可等闲视之！

兴趣。

【自学汇报】

一、金属的电化学腐蚀

学生汇报

↓

教师板书

1、金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。

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。

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

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

【展示探究结蚀的条件。铁钉的组成（铁碳合金）

果】

铁钉＋3、加入蒸馏4、加入NaCl5、铁钉＋上探1、铁钉2、 NaCl固水至浸没1/2溶液至浸没层植物油下究＋盐酸（课前要求）

任溶液

体

的铁钉

1/2的铁钉

层是煮沸后明确任务

迅速冷却的务

↓

分工协作

↓

细心观察

↓

认真记录

蒸馏水

无现象

现有气体象

产生，反应速率快

铁钉在水面处略有生锈

铁钉在水面处渐渐生锈

无现象

结铁钉在论

酸溶液中易被腐蚀

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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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

【互助答疑】

汇总可能的问题：金属腐蚀学生踊跃回答，也可能存在生成性问题，由教

汇总问题

本质是什么?

师集中解决。

↓

学生答疑

评价学生行为，鼓励促进。

结合课本图片和投影，思考交流。

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？

根据学案上的提示填空，并通过练习巩固该认识。

培养积极性和主动性，体现主体地位。

明确研究方向，学习解决问题的方法。

【自学讨论】联想质疑

展示问题

↓

自主学习

↓

思考交流

【拓展延伸】

【归纳总结】

金属腐蚀快慢规律

作电解池阳极引起的腐蚀＞作原电池负极引起的腐蚀＞化学腐蚀＞原电池原理的防护＞电解原理的防护；

将电化学【例题3】如图所示，装置中都盛有0.1mol/L 的相关知识综NaCl 溶液，放置一定时间后，装置中的四块相合运用，训练学生整体综同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序（）

合思维能力

A．①②③④

B．①②④③

C．③①④②

D．②①④③

通过本节课的学习，结合板书总结学习收获

【归纳总结】

同学们，在知识上你有哪些收获？我这一节课我们主要学习了金属腐蚀的两个基本

教师引导

↓

学生归纳

们运用了哪些解决问题的方法？通过本节学习你受到什么启发？

类型——化学腐蚀和电化学腐蚀，了解了析氢腐蚀与吸氧腐蚀，重点认识了生活中最为普遍的吸氧腐蚀原理。

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。

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和表达能力。

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五、板书设计

［板书设计］

金属的腐蚀与防护

一、金属的电化学腐蚀

1、金属腐蚀 本质：M – ne- → Mn+（氧化反应） 类型：一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 2、金属防护。

（1）刷防锈漆。

（2）电镀

（3）电化学防腐蚀

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。

第3节

化学能转化为电能——电池（第2课时）

导学案

——金属的腐蚀与防护

【学习目标】

知识与技能: （1）结合所学原电池原理，联系生活了解金属腐蚀的原理。

（2）能够利用电化学知识进行金属防护。

过程与方法：

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，并且组织规范的语言表达出来

情感态度价值观：

激发探究化学问题的兴趣和动机，关注化学在生活中的实际应用，做到学以致用，形成节约资源，循环利用资源的可持续发展观念。

【学习重点】利用电化学的原理理解金属的腐蚀与防护

【知识回顾】

1、常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为Pb和PbO2，电解液为稀H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb ＋PbO2

＋ 2H2SO4

2PbSO4

＋2H2O。请依据上述情况判断：⑴铅蓄电池的负极材料是 。

⑵请依据两极材料和总反应，写出放电时负极反应式 。

⑶请依据总反应式和负极反应式，写出放电时正极反应是 。

⑷放电时，电解质溶液中阴离子移向 极；电流方向从 极流向 极。

⑸放电时，电解质溶液的酸性 ，（填“增强”、“减弱”或“不变”）。放电时呢？

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2、默写碱性氢氧燃料电池放电时的电极反应式。

3、用画图结合文字的形式解释原电池的工作原理。

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【自主学习过程】

结合生活实际归纳，

1、

钢铁通常在什么样的环境中容易生锈？

2、

从钢铁生锈的条件分析，生产生活中通常采取哪些措施防止钢铁锈蚀？

阅读教材完成下列内容

1、金属腐蚀的含义：

2、金属腐蚀的实质：

3、

金属腐蚀的分类，并写出电化学腐蚀的相关的电极反应式。

4、防止金属金属发生电化学腐蚀的关键和几种防护措施：

【自学效果检测】

1、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是(

) A、2H＋2e＝H2↑

B、Fe2+＋2e＝Fe ＋－－C、2H2O＋O2＋4e＝4OH

D、Fe3＋e＝Fe2+ －－＋－2、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是

（

）

A、4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3↓

B、2Fe＋H2O＋O2＝2Fe(OH)2

C、2H2O＋O2＋4e＝4OH

D、Fe－3e＝Fe3

3、下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 ( ) ．－＋A．在钢铁制品表面镀一层金属锌 B．将钢铁制品放置在潮湿处

C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构D．将钢铁制品与电源负极相连

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【课堂研习部分】

一、金属电化学腐蚀的原理

【问题讨论】

钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？

试设计实验来证明你的结论。（注意控制变量）

【实验探究】

实验操作：向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按右图1-28后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴管中的现象。

实验现象：

思考1：导管中的水柱变化说明什么问题？

思考2：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？

请大家根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应方程式。

a装置中：负极：

正极：

电池反应：

a装置中进一步反应：

b装置中:负极：

正极：

电池反应：

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。

【解决问题】

解释铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况

【交流与讨论】

请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？

二、金属的防护

1、根据所学知识及预习情况，试阐述选择防护措施的关键及具体策略

【思考】镀锌铁板与镀锡铁板在镀层破损后谁的防腐效果会变差？从中你获得了什么启示？

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入内壁分别用氯化钠装置好仪器。几分钟红墨水）的变化和试

2、金属的电化学防护措施

（1）牺牲阳极的阴极保护法

原理：形成原电池反应时，让被保护金属做 极，不反应，起到保护作用；而相对活泼的金属发生反应被腐蚀。如航海船只的船底四周镶嵌锌块。

（2）外加电流的阴极保护法（阴极电保护法）

原理：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为 极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

【小结】金属防护的几种重要方法：

①在金属表面覆盖保护层。 ②改变金属内部的组织结构，制成 。 ③电化学保护法，即将金属作为原电池的 极或电解池的 极而受到保护。

④经浓硝酸等强氧化剂处理或者运用电化学方法使金属表面钝化。

【例题1】钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中__________________。

(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以字母)。

A．铜

C．锌

B．钠

D．石墨

可以采用图甲所示采用________(填的电极反应式为而损失的钢材占世(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

【例题2】（2010山东高考题修改版）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

（1）以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，

原因是

（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的

。

a.NH3

b.CO2

c. NaOH

d.HNO3

②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为

。

（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用

做阳极

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（3）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于

处。

若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为

。

【拓展延伸】金属腐蚀快慢规律探究？

作电解池 极引起的腐蚀＞作原电池 极引起的腐蚀＞ 腐蚀＞原电池原理的防护＞电解原理的防护；

【例题3】如图所示，装置中都盛有0.1mol/L 的NaCl 溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是（

）

A．①②③④

B．①②④③

C．③①④②

D．②①④③

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【随堂达标检测】(每小题2分，满分10分)

1、．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：

2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋4OH。以下说法正确的是

(

) ＋－A．负极发生的反应为：Fe－2e===Fe2

－＋B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e===4OH

C．原电池是将电能转变为化学能的装置

D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

2、如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和盐酸，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是

A．生铁块中的碳是原电池的正极

B．红墨水柱两边的液面变为左低右高

C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e===Fe2

－＋－－(

) D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

3、关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中，不正确的是 ( ) A．正极电极反应式为：2H＋2e===H2↑

B．此过程中还涉及到反应：

4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3

C．此过程中铜并不被腐蚀

D．此过程中电子从Fe移向Cu 4、下列金属防护的方法不正确的是

A．对健身器材涂油漆以防止生锈

B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化，继续保护铁

C．用牺牲锌块的方法来保护船身

D．自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈

5、铁块在下列情况下腐蚀最快的是 （ ）

A．铁块放在海水中

B．铁块和锌块连接放在海水中

C．铁块和锡块连接放在海水中

D．铁块和锡块连接放在淡水中

(

) ＋－第

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