【教学设计】《金属的电化学腐蚀和防护》（人教）.docx

金属的电化学腐蚀和防护 教材分析本课时内容是人教版选修教材化学反应原理第四章第四节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，讲述了防护金属腐蚀的主要方法，并介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。不但运用原电池原理（牺牲阳极的阴极保护法），再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法)，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。再利用电化学知识对金属进行防护，是对所学电知识的综合灵活的运用，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。【知识与能力目标】1、认识金属腐蚀带来的危害，了解金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。2、理解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。3、认识常见的防止金属腐蚀的方法，能解释两种电化学防护方法的原理。【过程与方法目标】1、通过对钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀对比实验的探究，学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。2、通过实验探究的过程，进一步提高对实验现象的观察能力和分析能力。【情感态度价值观目标】通过金属腐蚀对生产、生活的影响，切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用，形成爱护资源，科学利用资源的正确思想，感受化学对人类进步的意义。 教学重难点【教学重点】理解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。【教学难点】理解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。 课前准备 课件 课时安排1课时 教学过程【温故知新】上节课我们学习了原电池的有关知识，请大家思考一下两个问题1、原电池的构成条件？2、原电池哪一极金属易被腐蚀？学生思考回答：活泼性不同的两极；电解质溶液；闭合回路；（自发的氧化还原反应）。在原电池反应中负极易被氧化而腐蚀。【情景导入】多媒体展示1、生活中常见金属腐蚀的图片2、金属腐蚀对人类生活和经济的影响。【教师讲述】在生产和生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重。金属生产设备的腐蚀经常导致工厂停产，金属腐蚀还会使桥梁、建筑物等损坏甚至坍塌，许多场所的金属腐蚀还会导致火灾、爆炸等安全事故的发生。这节课我们就一起来学习有关金属腐蚀和防护知识，本节课我们的学习目标如下，请大家快速浏览，了解我们本节课的任务。【阅 读】：P84第1，2小节，了解金属锈蚀的现象【阅 读】：P84第3，4，5小节，了解金属腐蚀的两种方式【板 书】：一 金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀：化学腐蚀和电化学腐蚀【阅 读】：P84最后一节至P85，思考并分析以下问题：1、钢铁的电化学腐蚀有哪两种形式？吸氧腐蚀、析氢腐蚀2、钢铁的电化学腐蚀的实质失什么？钢铁与电解质溶液接触，形成FeC原电池，铁失去电子而被氧3、钢铁在潮湿空气中怎样形成微小的原电池？Fe、C作电极，钢铁在潮湿的空气中表面形成一层水膜，水膜溶解有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体。从而形成电解质溶液。4、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应怎样？析氢腐蚀：（水膜的酸性较强）负极：Fe 2eFe2正极：2H2O + 2e H2+ 2OH总反应：Fe + 2H2O Fe（OH）2 吸氧腐蚀：（水膜的酸性很弱或呈中性） 负极：Fe 2eFe2 正极：2H2O + O24e 4OH总反应：2Fe + 2H2O + O22 Fe（OH）2 两种腐蚀中生成的Fe（OH）2被O2氧化成Fe（OH）3，再失去一部分水生成Fe2O3X H2O疏松地覆盖在钢铁表面。5、电化学腐蚀与化学腐蚀有什么异同？相同点：都是金属原子失去电子而被氧化。不同点：1、 电化学腐蚀过程中伴随着电流产生，化学腐蚀过程没有。 2、 两种腐蚀均同时发生，但电化学腐蚀普遍，腐蚀速度快。【板 书】：2 钢铁的电化学腐蚀 析氢腐蚀：负极：Fe 2eFe2正极：2H2O + 2e H2+ 2OH总反应：Fe + 2H2O Fe（OH）2 吸氧腐蚀：负极：Fe 2eFe2 正极：2H2O + O24e 4OH总反应：2Fe + 2H2O + O22 Fe（OH）24Fe（OH）22H2O + O2 4Fe（OH）3 ，Fe（OH）3失去部分水，形成Fe2O3X H2O。【演示实验】：P85实验43，观察现象。导管内形成一段水柱【过 渡】：我们了解了金属的电化学腐蚀原理。可以指导我们去做好金属的防护，减少金属的腐蚀。【阅 读】：P8687：二、金属的电化学防护，思考和分析以下问题：1、金属的电化学防护通常有哪两种方法？牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法2、牺牲阴极的阳极保护法中，对阳极有什么要求？活泼性比Fe强，如Zn等，并要定期拆换3、外加电流的阴极保护法如何保护？被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作辅助阳极，接上外加直流电源，通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生电子的积累，抑制了钢铁发生电子的作用。【板 书】：二 金属的电化学防护1、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法【科学探究】：P87科学探究，验证牺牲阳极的阴极保