第三单元 金属的腐蚀与防护优质课教学设计

课 题

第四节 金属的电化学腐蚀与防护

教学目标

（1）知识与技能：①了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义；②了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，理解电化学腐蚀发生的条件，能解释金属发生电化学腐蚀的原因；③认识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；④通过实验探究防止金属腐蚀的措施，了解常见的防止金属腐蚀方法及其原理。

（2）过程与方法：①通过探究观察铁钉生锈的过程，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；②体会实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。

（3）情感态度与价值观：体会实验探究铁钉生锈的条件及锈蚀速率的影响条件，获得电化学腐蚀有关知识的成功愉悦，保持学习的兴趣。

重 点

金属的电化学腐蚀与防护

学情分析

（1）知识技能方面：学生在化学必修1和必修2已经学习了金属及合金的性质、氧化还原反应、离子反应、原电池反应原理等，具有一定的基本理论知识和技能知识。

（2）学习方法方面：在初三学生已做过铁钉锈蚀需要哪些条件的探究实验，在高一学习了金属和原电池，已经体验过化学基本理论的学习方法——实验分析归纳推理法，在能力水平上具备一定的实验设计能力、实验操作能力、比较归纳能力。而且，本节内容紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，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，缺乏一定的综合思维能力。

难 点

金属的电化学腐蚀

教学过程

[引入]学生课外观察展示，通过ppt展示学校建筑，引导学生找出生活中常见的现象--金属腐蚀

[板书]第四节 金属的电化学腐蚀与防护

[阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题：

什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？

[学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

[板书]一、金属的电化学腐蚀

1、

金属的腐蚀

（1）概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程

[提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？ [图片展示]铁生锈、铜长出铜绿。

[引导]金属腐蚀的本质是什么？

（）

[回答]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。

[板书]（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=Mn+

[讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。

[板书]（3）金属腐蚀的类型：

①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。

[讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。

[板书]②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。

[学生探究活动]

铁钉锈蚀条件的探究--铁钉在不同条件下腐蚀快慢的对比。

[学生活动]为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈？

[引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。

[学生]在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。

[投影]钢铁的电化学腐蚀示意图

[引导]根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式：

[指定学生板书] 负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+

正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH—

总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2

[讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O）。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出（析出），所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。

[板书]析氢腐蚀

负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+

正极（C）：2H++2e—=H2↑

[引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系，并填写下表：

[投影]（表中内容学生讨论后再显示）

条件

化学腐蚀

电化学腐蚀

金属与氧化剂直不纯金属或合金与电解质溶接接触

液接触

有微弱电流产生

现象

生

本质

无电流产金属被氧化的过程

较活泼金属被氧化的过程

相互联系

[总结] 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生

[过渡]金属腐蚀的现象在日常普遍存在，其中电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因，为了尽量减少金属腐蚀带来的损失，我们必须研究金属的防护。

【板书】二、金属的防护

【讲述】金属发生电化学腐蚀时作负极的金属总是被腐蚀，而作正极的金属则受到保护。根据这一现象，从原电池角度考虑

应如何保护金属。

【引导】从金属腐蚀的定义和本质引导学生找出金属腐蚀的办法

【学生回答】电化学保护法，即将被保护的金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护

【讨论】请同学们列举一些日常生活中还有哪些保护金属的例子？

【学生回答】①改变金属的内部结构，制成不锈钢；

②在金属表面覆盖保护层，如喷漆、涂油、电镀等。

【总结】以上是人们根据金属腐蚀原理设计的一些防腐方法，但是还未达到预期的目的，因此，更为理想实用的防腐方法还有待于进一步的研究。

教学反思