第二节　金属的腐蚀和防护教学设计及教案分析

第三章 第二节 金属的腐蚀和防护

第二课时

金属的防护

教学设计

南县立达中学

吴小兵

一．学情分析

在高中必修2中，已经学习了原电池的相关知识。本节是在此基础上，引导学生了解金属的腐蚀原理和防护方法。在第一课时学生已经学习了金属的腐蚀原因，这为寻找防止金属腐蚀的方法提供了很好的基础。本节课重点学习金属的防护方法。由于对金属防护常用的方法，学生已经有许多生活经验。因此，教科书通过图示（图3-16和图3-18）和活动（2个“思考与交流”）的方式，由学生自己总结，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。最后介绍了牺牲更活泼金属的防护方法。

二．三维目标

1、知识与技能：

能描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。

2、过程与方法：

（1）进一步学会对比、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）学生通过对问题的独立思考、小组交流、代表展示、等多种学习方式，培养学生分析、解决问题的能力和合作探究的能力。

3、情感与价值观：

通过应用化学知识解释或解决相关的社会问题，使学生认识化学与人类生产、生活的密切关系。激发他们为科学献身的热情，增强学生社会责任感。

三、教学重点、难点：

1.教学重点：防止金属腐蚀的方法；合理选择防止金属腐蚀的方法。

2、教学难点：金属的电化学防护方法

四、教学方法：讲授、小组合作探究

五、教具准备：多媒体

六、教学过程

教学活动1：新课导入

【投影】2013年11月22日凌晨3点，青岛市中石化输油管线破裂，发生爆炸。事故共造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失7.5亿元。

事故原因：输油管道长期处于干湿交替的海水及盐雾腐蚀环境，加之管道受到道路承重和振动等因素影响，导致管道加速腐蚀减薄、破裂，造成原油泄漏。

金属腐蚀的危害：据美国历年公布的腐蚀调查表明，腐蚀造成的损失是十分惊人的，55亿（1949年）、150~200亿（1960’

年代，每年）、700亿（1975年）、820亿（1978年）、1260亿（1986年）、3000亿（1995年），腐蚀造成过飞机坠毁、航天飞机升空着火爆炸、火箭推迟发射、钢铁桥梁突然断塌、输电塔杆折断引发电厂停电，大批工厂停产

。

1

【过渡】如何防止金属的腐蚀呢？我们先复习一下金属腐蚀的原因。

教学活动2：金属腐蚀的原因

【讲述】1.金属腐蚀的本质：金属原子失去电子被氧化成金属阳离子

2.金属腐蚀的类型：

【讨论】海边的铁制品为什么比较容易生锈？发生的是哪一类型的腐蚀？

【学生回答】形成原电池加快了腐蚀，发生的是吸氧腐蚀。

【思考与交流】1. 什么金属容易生锈？

2、金属在什么条件下容易被腐蚀？

【学生回答】1.活泼金属和合金

2. 在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质，都容易被腐蚀

【小结】影响金属腐蚀的因素：1.金属的本性；2.介质

【过渡】找到了金属腐蚀的原因，那么防止金属腐蚀的具体方法有哪些呢？

教学活动3：防止金属腐蚀的方法

【思考与交流】下图中的金属是如何防锈的？

【投影】不锈钢餐具和炊具

【学生回答老师板书】一.金属的防护方法

1、改变金属的内部组织结构：将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢；

【思考与交流】1、讨论自行车不同构件的防锈措施。

2、请根据以下的生活中的例子，总结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？

【学生讨论】

【小结投影】

一、金属的防护方法

2、在金属表面覆盖保护层，使它与空气、水等物质隔离；

2

喷油漆、涂油脂、电镀、包塑料等方法。

【过渡】还有其他方法防止金属腐蚀吗？

【合作探究】1.轮船船身如何防锈？原理是什么？

【学生回答】

【小结】一、金属的防护方法

3、电化学保护法：在被保护的金属上连接一种更活泼的金属作负极，发生氧化反应被腐蚀，被保护金属作正极不反应而得到保护。

【讨论】1.如何防止地下钢铁管道的腐蚀？

2.要防止铁生锈，可以把铁和哪些金属相连？

【学生回答】1.牺牲镁块

2.镁锌铝

【拓展探究】越王勾践剑穿越了两千多年的历史长河，但剑身丝毫不见锈斑。它千年不锈的原因是什么呢？

【播放视频】越王勾践剑考古学家揭秘千年不锈之谜

【学生讨论后回答】埋有越王勾践剑的墓葬深埋在数米的地下，使该墓的墓室几乎成了一个密闭的空间，完全隔绝了氧气。

【过渡】防止金属腐蚀的方法很多,不同的方法,使用条件不同,防护效果不同,费用也有差异。

方法

包塑料层

涂油漆

镀锡

镀铬

制成不锈钢

牺牲锌块

保护作用

一般

一般

优良

优良

优异

优良

相对费用

便宜

便宜

中等

贵

很贵

中等

教学活动4：合理选择防止金属腐蚀的方法

【投影】

要考虑的问题：使用场合、外观、使用期限、经济是否合算

【合作探究】假如你是设计师，正计划用钢材建造一座大桥，并研究防止钢桥生锈的方法。已知这座桥要使用许多年，而且建在风景区内。你有三个选择：

a.涂上油漆 b.使用镀铬的钢 c.使用不锈钢

请分析：

（1）每种方法的优点和缺点

（2）你优先选择哪种方法？理由是什么？

【学生讨论后回答】 b.使用镀铬的钢 【合作探究】假设你要在一条河上修一座供人行走的小桥，这座桥要用铁建造，你要决定采用什么样的保护方法来防止它生锈．已知原料和安装成本为60万元且这座桥需要保存16年。有四种方案供选择：

3

选择1：不防锈，但10年后必须进行更换，否则会由于锈蚀而发生危险。

选择2：在对桥进行一般性清理后，涂上油漆，成本为4万．这种保护措施需要每3年重新进行一次。

选择3 ：用喷砂清理法对桥清理后，涂上油漆，成本为6万。这种保护措施需要每6年重新进行一次。

选择4：

将桥喷砂清理后，镀上锌再涂上漆，成本为8万。这种保护措施能使桥保存18年。

[问题] 你选择哪一个方案？为什么？

【学生讨论后回答】选择4 教学活动5：课堂小结

一、金属的防护方法

1、改变金属的内部组织结构：制成不锈钢；

2、在金属表面覆盖保护层，使它与空气、水等物质隔离；

喷油漆、涂油脂、电镀、包塑料等方法。

3、电化学保护法：在被保护的金属上连接一种更活泼的金属作负极，发生氧化反应被腐蚀，被保护金属作正极不反应而得到保护。

二、合理选择防止金属腐蚀的方法

从使用场合、外观、使用期限、经济是否合算综合考虑

教学活动6：课堂练习

1、下列各种方法中：

①金属表面涂抹油漆

②改变金属内部结构

③保持金属表面清洁干燥

④在金属表面进行电镀

⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜

能对金属起到防护或减缓腐蚀作用的是(

) A.①②③④ B.①③④⑤

C.①②④⑤ D.全部

2、请为以下钢铁制品选择一种适当的防止生锈的方法

（1）手术刀_______________ （2）邮筒_______________ （3）电线 ____________ （4）水龙头_____________ （5）城市道路护栏_______（6）汽车尾气管___________ （7）健身器材____________（8）海水中的钢闸门______ 3、桥梁上钢结构接头处须用铆钉连结，以下三种铆钉，选用何种为好? (1)铝铆钉 (2)生铁铆钉 (3)钢铆钉（4）铜铆钉

板书设计

一、金属的防护方法

1、改变金属的内部组织结构：制成不锈钢；

2、在金属表面覆盖保护层，使它与空气、水等物质隔离；

喷油漆、涂油脂、电镀、包塑料等方法。

3、电化学保护法：在被保护的金属上连接一种更活泼的金属作负极，发生氧化反应被腐蚀，被保护金属作正极不反应而得到保护。

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二、合理选择防止金属腐蚀的方法

从使用场合、外观、使用期限、经济是否合算综合考虑

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