第三单元 金属的腐蚀与防护教案和学案内容

教学设计

专题1 化学反应与能量 第三单元

金属的腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀（第1课时）

一、基本说明 1、教学内容所属模块：高中化学选修四

化学反应原理

2、年级：高一年级 3、所用教材出版单位：江苏教育出版社 4、所属章节：专题一第三单元金属的腐蚀与防护（第1课时） 5、教学时间：40分钟

二、教学设计

1、教学目标

（一）知识与技能：通过实验探究金属发生电化学腐蚀的原因；通过小组合作交流，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式

（二）过程与方法：在探究过程中培养学生分析、解决问题的能力和合作交流的能力；与生活联系，从生活事例中发现化学知识，再将化学知识运用到生产、生活。

（三）情感态度与价值观：通过实验探究激发学生学习化学的兴趣，养成严谨的态度。

2、教材分析

本课时内容是苏教版选修教材《化学反应原理》专题一第三单元第一课时，是在学生学习了电解原理和原电池原理的基础上展开的，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，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。学好本节将对前面所学的电解和原电池的知识，起到巩固和提高的作用。

3、学情分析 知识上：通过初中知识以及本章上两节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，掌握了原电池和电解池的基本原理及金属的还原性与活泼性关系。

能力上：高一学生已经具备一定的实验设计观察能力、以及比较归纳能力。

心理上：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。存在的问题是学生对知识的学习只注重表面现象，缺少生活经验，缺乏一定的深入理解和综合思维的能力。

4、教学重难点

教学重点：电化学腐蚀的原理

教学难点：吸氧腐蚀

5、设计思路

从泰坦尼克号生锈视频入手→启发学生思考钢铁生锈的原因→设计实验方案→进行探究→现象分析→得出结论→又前面的实验得到启发，设计实验探究酸性条件生锈的原因→总结所得知识

6、教学方法

实验法、探究法

7、教学过程

教师主导活动

[引入]观看泰坦尼克号沉船视频

教

学

过

程

[提问]1、巨轮的船体材料是什么？

2、钢铁是如何被腐蚀的呢？

[回答]

钢铁

小组交流讨论，设计实学生主体活动

想要解决这个问题，我们能不能先来模拟一下钢铁验，模拟生锈过程：将的生锈过程呢？

钢铁插入食盐水中。

[引导]如果在实验室中找不到钢铁，有没有什么可

以替换的？

[回答]铁块和碳

[引导]钢铁中铁与碳混合的很好，如果用铁块和碳

的话，混合不充分，有没有改进意见？

[回答]铁粉与碳粉

我发现暖贴的主要成分也是铁粉与碳粉，本节课，

我们就用暖贴来替代钢铁。展示实验步骤与装置

图：

实验用品：暖贴、食盐水、红墨水、具支试管、胶塞、导管、烧杯

实验步骤：1、取适量暖贴中的混合物于试管中，

滴加4~5滴食盐水

2、盖好胶塞

3、将导管尖端插入烧杯中，观察现象。

根据实验步骤及装置图，进行实验并总结实验现象：形成水柱。

得出结论：氧气参与了反应。我前两天也做了同样

的实验，随着时间的推移，混合物发生了明显的变

化，形成了铁锈。我们的模拟实验实验成功了吧？

那么氧气是如何参与反应的呢？看一下反应示意根据自己的理解，结合图。

（补充）形成了原电池

反应示意图，讲解原理。

负：2Fe-4e=2Fe2+

正：

O2+2H2O+4e=4OH-

[拓展]改成简易原电池装置

在这个过程中，氧气参加了反应，相当于钢铁吸收绘制原电池装置图

了氧气，所以我们把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。吸氧

腐蚀的外界环境呈什么酸碱性？

[过渡]经过验证：弱酸性时也发生吸氧腐蚀，那么[回答]中性

强酸性时会发生哪些变化呢？

（补充）负：Fe-2e=Fe2+

正：2H++ 2e－

= H2↑

这种腐蚀形成了氢气，所以称之为析氢腐蚀。

[活学活用]．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试设计实验,进行实验并总结实验现象：产生气泡

管内分别盛有食盐水和醋酸溶液，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===Fe

D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

[延伸]生活中像泰坦尼克号这样被腐蚀的事件还有很多，比如：铁桥、铁门、铁窗被腐蚀，这样既影响了美观又影响了性能，那我们如何防治呢？我们下节课继续为大家解答。

－对应练习，得出正确答案

2＋

板书计划

反实验效果好，组长分工安排明确，效率高，学生整体掌握好

馈

8、教学反思

重点内容是实验方案的设计与完成，让学生动手实验，积极性很高。采用螺旋上升式的教学理念将控制变量法循序渐进、由浅入深、由课堂延伸到课后，提高学生的探究能力。通过实验教学，学生不仅学到了钢铁的电化学腐蚀的相关知识，更重要的是收获了一种重要的科学探究方法。对今后的化学学习尤其是化学反应原理的学***有裨益。

但由于实验条件所限，学生的观察难免会存在误差，对于实验药品的用量控制以及实验操作上仍有欠缺，应向学生明确是定性和定量相结合的实验，培养学生的严谨求实的治学态度。

钢铁的电化学腐蚀

一、吸氧腐蚀：负：2Fe-4e=2Fe2+

正：

O2+2H2O+4e=4OH- 二、析氢腐蚀：负：Fe-2e=Fe2+

正：2H++ 2e－

= H2↑