第三单元 金属的腐蚀与防护教学目标设计

金属的腐蚀与防护

教学目标

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。

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。

情感态度价值观：

通过金属腐蚀对生产、生活的影响，感受化学对人类进步的意义。

、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原理

教学难点：金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理

突破策略：通过对比实验探究探究（苏教版课本实验），多媒体辅助教学等方式，让学生了解金属腐蚀的原理，强化巩固析氢腐蚀和吸氧腐蚀的具体过程，使学生明确析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别和联系，突破本节课的重难点。

教学环节设计

环节一：知识复习 （2分钟）

教师质疑：上节课我们学习了原电池的有关知识，请大家思考一下两个问题

1、原电池的构成条件？ 2、原电池哪一极金属易被腐蚀？

学生思考回答：活泼性不同的两极；电解质溶液；闭合回路；（自发的氧化还原反应）。

在原电池反应中负极已被氧化而腐蚀。

【设计意图】回顾旧知，铺垫新内容。

环节二：情景导入 目标展示（3分钟）

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。

教师：在生产和生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重。金属生产设备的腐蚀经常导致工厂停产，金属腐蚀还会使桥梁、建筑物等损坏甚至坍塌，许多场所的金属腐蚀还会导致火灾、爆炸等安全事故的发生。

学生：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！

【设计意图】创设情景，结合生活实际和触目惊心的数据，让学生对金属的腐蚀有直观的感受，产生浓厚的兴趣，进入新课的学习。

教师：这节课我们就一起来学习有关金属腐蚀和防护知识，本节课我们的学习目标如下，请大家快速浏览，了解我们本节课的任务。

教师多媒体展示教学目标：

（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。

学生：浏览标题，明确学习目标。宏观把握，联想质疑。

[来源学科网ZXXK]

【设计意图】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。

环节三：自主学习 （5分钟）

过渡：据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占国内生产总值的2%-4%,超过地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和。以我国为例，金属的腐蚀在2013年至少造成6700亿人民币的损失。面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，什么是金属的腐蚀？金属腐蚀的实质是什么？金属腐蚀现象的发生可能有哪些方式？

多媒体呈现问题1：什么是金属的腐蚀？金属腐蚀的实质是什么？金属腐蚀现象的发生可能有哪些方式？

教师：请大家结合氧化还原反应知识和教材P27第二段自主思考以上问题。

学生：阅读课本、思考回答

金属腐蚀是金属表面因发生氧化反应而遭到破坏。

化学腐蚀（表面与周围物质发生化学反应）

电化学腐蚀（因电化学作用而发生的腐蚀）

板书：三、金属的腐蚀与防护

1.金属腐蚀的方式：化学腐蚀

电化学腐蚀

学生：识记、会判别两种腐蚀方式。

【设计意图】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。

环节四：实验探究 （15分钟）

过渡：我们已经知道，钢铁生锈是铁与空气中的氧气以及水蒸气反应的结果。那么，空气中的氧气和水式怎样使钢铁生锈的呢？下面我们通过实验进行探究有关金属电化学腐蚀的原理。

多媒体呈现问题2：钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？电化学腐蚀的原理是什么？

探究实验：

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1-28装置好仪器。

[来源:学#科#网][来源:学科网]

教师：下面我来组装实验装置，请同学们阅读教材了解金属电化学腐蚀原理。稍后观察实现现象。（根据课前准备组装仪器）

学生：阅读教材自学有关金属电化学腐蚀的原理

教师：（学生阅读完教材后，打开止水夹）下面请大家观察该实验的现象。

学生：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。

教师：

请大家结合实验现象思考以下问题

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？

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

水柱液面降低，说明试管内有气体生成，压强增大

碳粉做正极与铁形成原电池，加速铁被腐蚀。

教师：请大家根据原电池原理和阅读自学结果，写出电极反应式及电池反应方程式。

学生：完成以下问题

（两名同学上板板演）

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。

板书：2.金属的电化学腐蚀

析氢腐蚀（酸性）

吸氧腐蚀（中性或弱酸性）

归纳总结：多媒体展示析氢腐蚀和吸氧腐蚀对比表格

发生条件

电极反应

析氢腐蚀

水膜呈酸性

负极: Fe – 2e = Fe

+- 正极: 2H + 2e= H2 ↑

-2+吸氧腐蚀

水膜呈中性或酸性很弱

负极: 2Fe – 4e = 2Fe

--正极: O2+4e +2H2O = 4OH

-2+总反应

Fe + 2H = Fe+ H2 ↑

+2+ 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

【设计意图】通过探究实验培养学生观察分析问题能力，同时通过两个对比实验，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。

环节五：合作交流 （10分钟）

过渡：我们了解了金属腐蚀的原理，那么如何防止金属被腐蚀呢？

多媒体呈现问题3：请根据生活常识以及金属被腐蚀的原理，联系原电池和电解的原理，讨论金属的防护措施主要有哪些？

提示：可以从以下几方面探讨（1）增强金属本身的抗蚀性；（2）阻止其发生原电池反应；（3）应用电化学原理（原电池原理、电解原理）。

教师：请大家根据以上提示，结合教材P29-P30，小组合作交流，归纳总结。

学生：阅读教材，小组交流，归纳总结

教师：找一小组展示合作交流结果，根据小组讨论交流结果，归纳总结。

板书：3.金属的防护方法

（1）覆盖保护层

（涂油漆、电镀、钝化）

（

2）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

【设计意图】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。

环节六：达标测试 （5分钟）

1.下列事实中，与电化学腐蚀无关的是（ ）

A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀

B.为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块

C.在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质

D.镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀

2．下列关于铁析氢腐蚀的说法正确的是（

）

A．铁为正极

B．炭为正极

C．溶液中氢离子浓度不变

D．此腐蚀在任何溶液中都发生

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．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

5.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

【设计意图】检测本节课教学目标的达成情况

1题落实目标1 2、3、4题落实目标2 5题落实目标3 环节七：归纳总结 （2分钟）

教师引导：同学们，通过本节课的学习，在知识上你有哪些收获？我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？

学生：结合板书总结学习收获 （找一名同学总结）

教师补充归纳：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，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。通过本节课的学习,我们认识到金属腐蚀的危害极大, 运用化学反应原理能对金属进行有效防护。然而，在复杂多变的自然环境中并非如此简单，“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。防止金属腐蚀，任重道远！

八．板书设计

三．金属的腐蚀和防护

1.金属的腐蚀

[来源:Z§xx§k.Com]

化学腐蚀 电化学腐蚀

2.金属的电化学腐蚀

析氢腐蚀（酸性）

吸氧腐蚀（中性或弱酸性）

3.金属的防护方法

（1）覆盖保护层

（2）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

[来源:Z。xx。k.Com]

3—2—2

乙酸

一

单项选择题

1．炒菜时候，又加酒又加醋，可以使菜变的味香可口，原因是

（

）

A 有盐类物质生成

B 有酸类物质生成

C 有醇类物质生成

D 有酯类物质生成

－，2．醋酸在水中存在CH3COOH CH3COO+H+下列现象中与此性质无关的是

（

）

A 在醋酸溶液中滴加石蕊试液变红

B 在醋酸中加入锌粉有气泡产生

C 在醋酸中加碳酸钠溶液产生气泡

D 醋酸与乙醇反应生成乙酸乙酯

3．除去乙酸乙酯中的乙酸最好的方法是

A．用水洗

B．用盐酸洗

C．用氢氧化钠溶液洗

D．用饱和Na2CO3溶液

4．下列能与钠反应放出氢气的是：①无水乙醇；②乙酸；③乙酸乙酯；④苯

（

）

（A）①②

（B）①②③

（C）③④

（D）②③④

5．可以用分液漏斗来分离的一组混合物是

（

）

（A）乙醛和乙醇

（B）乙酸乙酯和水

（C）乙酸乙酯和乙酸

（D）乙酸和水

6．可以证明乙酸是弱酸的事实是

（

）

（A）乙酸和水能任意比例混溶

（B）1摩/升的醋酸水溶液能使紫色石蕊试液变红色

（C）醋酸能与Na2CO3溶液反应生成CO2气体

（D）0.1摩/升的醋酸中氢离子浓度小于0.1摩/升

7．若乙醇中的氧为18它与乙酸反应生成的酯相对分子质量应是

（

）

8O，

（A）

102

（B）

88

（C）

90

（D）

108 8 只用水就能鉴别的一组物质是

（

0 A 苯

乙酸

乙醇

B 乙醇

乙醛

乙酸

C 苯

乙酸

四氯化碳

D 硝基苯

四氯化碳

乙醇

9．化合物的中的—OH被卤原子取代所得化合物称为酰卤。下列化合物中可以看作酰卤的是( )。

A.HCOF B.CCl4 C.CHFCl2 D.CH2ClCOOH *10．乙醇和乙酸乙酯组成的混合物中，若含碳的质量分数为54%，则此混合物中含氢的质量分数为

A.10.4% B.10% C.9.2% D.8.8% 11． 1mol分子式为CnHmO2的有机物在O2中完全氧化后，所产生的CO2和H2O(g)的体积相等，并消耗78.4L(标准状况)O2。该有机物的碳原子数n是( )。

A.2 B.3 C.4 D.6 12．丙烯酸的结构简式为CH2=CH—COOH，下列关于其化学性质的叙述，不正确的是（

）

（A）能与钠反应放出氢气

（B）能与新制Cu(OH)2反应

（C）能与溴水发生取代反应

（D）能与溴水发生加成反应

二

填空题

13 乙酸的分子式为

，结构简式为

。乙酸的电离

方程式为

，乙酸与氢氧化钠反应的离子方程式为：

，乙酸与乙醇发生酯化反应时，乙酸分子的

和乙醇

分子的

结合生成水，其余部分相互结合生成

。

14．醋酸在不同条件下可能在不同部位(a、b、c)断键而起反应。

试按下列要求各举一例，写出化学反应方程式。

(1)醋酸在a处断键 。

(2)醋酸在b处断键 。

15 今有化合物

(1)请写出乙中含氧官能团的名称：_________。

(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体：_________。

（3）写出乙与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 16 用右图所示实验装置来制取乙酸乙酯，回答下列问题： （1）

在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合溶液的方法是：

将 然后轻轻振荡试管使之混合均匀。

（2）浓硫酸的作用：

。饱和Na2CO3溶液的作用是

。长玻璃导管的作用

17 以乙烯和水为原料，自选必要的其他无机试剂，合成CH3COO CH2CH3。用化学方程式表示上述合成最理想的步骤。

三．计算题

18．某有机物含碳40%、氧53.3%\氢6.7%.其蒸气密度为2.68g/L（标准状况下）此有机物呈酸性。求: (1) 此有机物的最简式与相对分子质量. (1)

通过计算确定此有机物的结构简式。

(2)

用30g此有机物跟足量碳酸钠溶液反应，产生的气体在标准状况下体积是多少？