第二节　金属的腐蚀和防护教学设计(第二课时)

3.2 金属的腐蚀和防护----教学设计

一、教材分析

本节课选自人教版选修一《化学与生活》第三章第2节，是在学生学习必修二《化学能与电能》基础上展开的，包括两部分内容：金属的腐蚀和金属的防护。对于化学腐蚀，教材以家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而食品罐头放在南极已差不多90年了，却很少生锈为例，强调温度对化学腐蚀的影响比较明显。通过“科学探究”，让学生分析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。教材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。教材通过图示（图3-16和图3-18）和2个“思考与交流”的方式，由学生自己总结对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；最后简单介绍了牺牲阳极的阴极保护法的原理及其应用。

二、学情分析

本节课之前学生已经初步学习了氧化还原反应、离子反应、原电池的原理等,对金属腐蚀有感性认识，只是未归纳、整理、提升到具体腐蚀的条件及原理。金属腐蚀是生活常见的化学现象，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，缺乏一定的深入理解和综合思维的能力。

三、教学目标

1．掌握金属腐蚀的定义及分类。

2．理解金属腐蚀的化学原理，分清化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系。

3．知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。

四、教学重难点

重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护

难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理

五、教学过程

教学环节

以图片展示形式引入新课

教学活动

[讲述] 金属曾是人类文明发展的历史标志，如铜器时代、铁器时代，在生活中，金属材料几乎无处不在，人们对金属腐蚀的现象早已习以为常。我们来看一下我们日常生活中的金属腐蚀现象。 [图片]钢铁的腐蚀、铜器的腐蚀

让学生了解生活中存在的金属腐蚀现及危害

设计意图

[资料]金属的锈蚀不仅影响其机械性能，造成经济损失，甚至会威胁到人们的生命财产安全。

[过渡]金属腐蚀的危害如此巨大，我们应该如何对金属进行防护呢？首先我们要弄清楚金属腐蚀的原因。

学生阅读教材

[板书]第二节

金属的腐蚀与防护

[阅读]引导学生阅读P84内容。

[问题]1.什么是金属腐蚀？2.其本质是什么?

3.什么是金属的化学腐蚀？

[回答]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。

让学生有针对性的阅读教材，培养学生阅读文本的能力。

对概念进行剖析，理清概念的内涵和外延。

阅读整理

2.金属腐蚀的本质：金属失去电子被氧化M-ne-=Mn+ 3.金属的化学腐蚀——直接反应

[展示]通过燃气灶与南极罐头的图片对比，讨论温度对化学腐蚀是否有影响？

[引导]除了温度，还有其他因素影响金属的腐蚀速率？

不同条件下铁钉的锈蚀

[引导]为什么铁钉与NaCl溶液、CH3COOH溶液等电解质溶了解不同条件下钢铁的锈蚀及原因。重点在于清楚电解质溶液的酸性或中性，对钢铁锈蚀产生的不同影响。

科学探究

液接触锈蚀速率更快呢？

[讲述]铁钉与电解质溶液发生了电化学腐蚀

定义：不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀。

精讲点拨[思考]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? [投影]在潮湿空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜（电解质溶液薄膜）,钢铁里的铁和碳构成无数微小原电池，碳为正极，铁为负极。

联系生活，引出新的教学任务。

探求新知

[提问]请大家根据原电池知识写出在醋酸溶液中铁钉的正负极的电极反应方程式。

[展示]多媒体展示铁钉的吸氧腐蚀与析氢腐蚀：

使学生从微观的角度了解电化学①当水膜酸性较强时：(析氢腐蚀）

负极：Fe–2e=Fe

正极：2H+2e=H2↑

总反应式：Fe+2H＝Fe+H2↑

②水膜酸性很弱或呈中性时（吸氧腐腐）

负极：2Fe–4e=2Fe

正极：2H2O+O2+4e=4OH

总反应式：2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2↓

[讲述]氢氧化亚铁在空气中被氧化进而脱水形成铁锈。

电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速率更快，所以金属的腐蚀以电化学腐蚀为主。

[应用]思考1：烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含---2++2++--2+腐蚀的实质。挖掘课本中图画的教育内涵，充分发挥其直观的教育效果，培养学生从图表中获取有效信息的能力。

激发学生学习化学知识，解决生活问题的兴趣。

学生自主思考、整学以致用

NaCl），第二天便出现红棕色锈斑，请解释原因。

思考2：海边的铁制品比较容易生锈，为什么？

归纳小结

电流

反思提高

负极： 反应式

无电流产生

有微弱电流产生

条件

定义 化学腐蚀

吸氧腐蚀（主要）

电化学腐蚀(主要)

析氢腐蚀

理本节知识体系，加深对本节知识的理解。

正极： 正极： 两种腐蚀往往同时发生，只是 比 更普遍，危害更大

联系

小组讨论[讨论]阅读教材P51—52，图3-16,17,18，总结归纳影响金属腐蚀的因素和金属腐蚀防护的方法

培养学生的自

主学习能力。

概括整合

[板书]金属的防护方法：1、改变金属的内部组织结构；

2、在金属表面覆盖保护层，使它与空气、水等物质隔离；

3、电化学保护法

[讲述]电化学保护法的原理及应用

1、下列做法不能起防锈作用的是（A）

A.保留铁制品上的铁锈 B.在铁制品表面镀锌

强化本节重点知识，检测学生突破难点情况。

巩固练习

C.在金属机械上涂油 D.在车、船的表面刷油漆

2、下列现象与电化学腐蚀无关的是（D）

A．黄铜制作的铜锣不易产生铜绿

B．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

C．铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈

D．银质奖章久置表面变暗

3、钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于_____，沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是 。据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH＝3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，其正极发生的反应是 布置作业

完成学案