第三单元 金属的腐蚀与防护教学实录与评析

苏教版选修4专题一第三单元《金属的腐蚀与防护》教案

一、学习目标

1、知识与技能

了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义；了解化学腐蚀及电化学腐蚀的含义，理解电化学腐蚀发生的条件；通过实验探究铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别，并认识不同腐蚀发生的条件。

2、过程与方法

通过观察铁粉腐蚀生锈的过程，学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响，体会实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。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。

3、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，树立环保意识、资源意识和可持续发展意识。

二、学情分析

金属腐蚀的现象在生活中是非常普遍的。正因为其普遍性，所以大多数人并不在意，也没有意识到金属腐蚀会造成严重的危害。为此，通过生活中金属被腐蚀等图片展示，引起学生对金属腐蚀现象的关注；再给出一些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“金属腐蚀的机制”的研究热忱。

前面一个单元，同学们学习了原电池原理和电解原理的相关知识。金属腐蚀是原电池原理在日常生活中的重要体现形式。通过本节课，同学们可以体验运用所学知识认识、理解生活，并指导和解决问题的过程。

三、教学重、难点

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重点：理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的腐蚀机制。

2、

难点：理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的腐蚀机制，电极反应式书写。

四、教学程序

1、创设情境，引入课题

(1)幻灯片展示几幅生活中金属被腐蚀的图片，引起学生对金属腐蚀现象的关注。

(2)幻灯片给出一些金属腐蚀造成的经济损失的具体数据，使学生直观感受到金属腐蚀所造成的严重危害，激发学生想尝试解决腐蚀的心情和社会责任感，引起学生对“金属腐蚀机制”的探究欲望。

全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占各国国内生产总值(GDP)的2%～4%，超过地震、水灾、台风等自然灾害造成的损失总和。4%GDP等于约2万亿人民币、2012年我国教育经费总投入、7个三峡工程、46条青藏铁路、441个“鸟巢”、约占英国2012年GDP的13%、比尔·盖茨资产的5倍。

(3)引导学生阅读教材并思考，得出金属腐蚀的概念、类型和本质。

概念：指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

类型：化学腐蚀和电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀）。

－本质：金属失去电子，发生氧化反应。M－ne＝Mn+

2、实验探究，理论分析

(1)通过两个实验，观察现象，分析原理，得出金属腐蚀的两种类型：析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

实验1：稀醋酸润湿试管内壁，铁粉和炭粉混合物附着在试管内壁。(析氢腐蚀) 实验2：NaCl溶液润湿试管内壁，铁粉和炭粉混合物附着在试管内壁。(吸氧腐蚀) (2)结合Fe—C—H2SO4原电池模型演变分析，运用原电池原理分析金属腐蚀机制，得出两种

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金属腐蚀类型的电极反应式。

负极反应

正极反应

总反应

析氢腐蚀(水膜酸性较强) Fe-2e- = Fe2+ 2H++2e- = H2↑

Fe+2H+ = Fe2++H2↑

吸氧腐蚀(中性或酸性很弱或碱性条件下) Fe-2e- = Fe2+

O2+2H2O+4e- = 4OH-

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

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

2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O 同时发生，在不同的环境下以某一种方式为主。

(3)“交流与讨论”：影响金属腐蚀快慢的因素。

A、相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。

B、1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。

C、用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。

D、当化工厂排出的废气为酸性时，工厂附近的铁制品容易生锈。

(4)比较“电化学腐蚀”与“化学腐蚀”的异同。

3、实例分析，知识应用

化学从生活中来，也要回到生活中去。掌握了金属腐蚀的原理，就要运用所学的知识来解决生活中遇到的问题。

(1)结合金属电化学腐蚀的过程，提出防止金属腐蚀的三种思路。

A、改变金属组成或结构的方法(比如，不锈钢)。

B、在金属表面覆盖保护层(覆盖油脂、油漆、塑料薄膜、镀金属、金属氧化物等)。

C、电化学保护法。

(2)防盗栅栏生锈腐蚀的特点与原因分析。

(3)“暖宝宝”成分分析及原理分析。

4、走近前沿，倡导未来

(1) 2006年由美国腐蚀工程师国际协会、中国腐蚀与防护学会、欧洲腐蚀联盟、澳大利亚腐蚀协会四大组织联合成立了世界腐蚀组织，致力于腐蚀防护的研究以及防腐知识的发展和传播。2009年世界腐蚀组织各成员讨论通过并确立了每年的4月24日作为“世界腐蚀日”，想以此唤醒政府、工业界以及我们每个人认识腐蚀、重视腐蚀、防止腐蚀，从而保护生存环境，提升生活质量。

(2)中科院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室：http://www.sklcp.imr.cas.cn/

(3)中国腐蚀与防护学会http://www.cscp.org.cn/index.aspx

(4)世界腐蚀大会（ICC,International Corrosion Congress）是国际腐蚀理事会（ICC, International Corrosion Council）的重要系列会议，每三年举办一次，是国际腐蚀界学术水平最高、范围最广、影响最大的国际性腐蚀科学领域的系列会议。第19届世界腐蚀大会（ICC）将于2014年11月2-6号在韩国济州岛举行。

(5)由欧洲腐蚀联盟主办、每年一次的“欧洲腐蚀大会——EUROCORR 2013”，于2013年9月1-5日，在葡萄牙海滨城市Estoril会议中心举办。

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