第二节　金属的腐蚀和防护优质教案设计

人教版选修1

《化学与生活》

第三章

第二节

金属的腐蚀与防护

第一课时

化学腐蚀与电化学腐蚀

一、教材分析

本课时内容是人教版选修1教材《化学与生活》第三章第二节第一课时，是在学生学习了人教版必修2教材原电池内容的基础上展开的。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，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。同时，教材也通过介绍金属腐蚀对国家乃至全球经济造成的损失，加强学生运用化学知识解决社会问题的责任担当。

二、学情分析

1、知识方面：通过初中知识以及必修2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，掌握了原电池基本原理。

2、能力方面：高二学生已经具备一定的实验设计观察能力、小组讨论交流沟通能力以及比较归纳能力。

3、心理方面：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。

三、教学目标

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。

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。

四、教学重、难点

1、教学重点：金属的电化学腐蚀

2、教学难点：金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理

五、教学流程：

情景导入→自主学习→实验探究→合作交流、归纳总结

六、教学方法

问题引导

自主学习

实验探究

合作交流

七、教学设计

教学环节

教学活动

设计意图

情境导入

【多媒体展示】1生活中常见金属腐蚀的图片；创设情景，结合生活实际和2金属腐蚀对人类生活和经济的影响。

触目惊心的数据，让学生对【教师介绍】21世纪，金属是人类社会生产生金属的腐蚀有直观的感受，

活中必不可缺的一项材料，金属可以用来修建房屋、架构桥梁、制造仪器与设备，但在长期的使用过程中，金属会不断被腐蚀，对人类的生产生活造成很大的安全隐患和经济损失。

自主学习

【过渡&提问】据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占生产总值的2%-4%,超过地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和。据统计，2014年因金属的腐蚀在我国至少造成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？

请各位同学自主阅读课本第50页到51页，思考上述问题。

【学生回答】

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）

【提问】化学腐蚀的外界影响因素是什么？

【学生回答】温度越高，越容易发生化学腐蚀

【评价】的确如此，生活经验告诉我们，燃气灶上的铁圈比存在放南极的食品罐头更容易更普遍生锈。

【过渡】众所周知，钢铁在潮湿的空气中容易生锈，那它生锈的原理是什么？

【实验探究】让我们通过实验来探究钢铁在潮湿空气中的生锈原理。

产生浓厚的兴趣，进入新课的学习。

抛出问题，也是本课堂的核心内容。通过自主阅读教材的方式，培养学生自主学习和专注的学习能力。

实验探究

通过探究实验培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，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。

在铁钉表面用铜丝缠绕，放入内壁分别用稀盐酸和氯化钠润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按上图装置好仪器。观察实验现象。

【提问】a、b两个实验中各有什么现象？

【学生回答】a中导管水柱液面降低，说明试管内有气体生成，压强增大；b中导管水柱液面升高，说明试管内有气体消耗，压强减小。

【引导】分析a、b装置的组成，判断a、b装置中是否存在原电池？

【学生回答】存在Fe-Cu-HCl和Fe-Cu-NaCl原

电池。

【引导】写出电极反应式和电池反应方程式

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：

。

【分析】结论：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。

合作交流

归纳总结

【小组合作】完成下表

发生条件

电极反应

总反应

联系

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

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。

两种腐蚀同时存在，但后者较普遍

八、板书设计

金属的腐蚀和防护

1.金属的腐蚀

（1）化学腐蚀

（2）电化学腐蚀

析氢腐蚀（酸性）

吸氧腐蚀（中性或弱酸性）

发生条件

电极反应

析氢腐蚀

水膜呈酸性

负极:

Fe – 2e- = Fe2+

正极:

2H+ + 2e- = H2 ↑

Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑

吸氧腐蚀

水膜呈中性或酸性很弱

负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+

正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-

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

总反应

联系

两种腐蚀同时存在，但后者较普遍