金属腐蚀与防护说课案教案

1、第四章 电化学基础第四节 金属的腐蚀与防护说课案 教案向大荣课程标准 内容标准： 能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。 活动与探究建议：查阅资料并交流：防止钢铁腐蚀的方法。 、。一、教材分析1、教材的地位及其作用 金属的电化学腐蚀与防护是人教版高中化学选修四化学反应原理第四章第四节。 在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐 蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质 （金属表面形成了微型原电池），同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护 金属电

2、化学腐蚀的方法，并具体地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 ） ，也再次运用了电解原理 （ 外加电流的阴极保护法 ）, 突出了化学 学科的特点，加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。本节内容是本章理论知识的实际应用， 有助于学生将感性认识转化为理性认识，从而体会化学学习的价值，更有利于培养学生发现问题、 分析问题、联系实际解决问题的能力。2、教材内容分析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，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。二

3、、学生分析 已有基础：初中化学进行过活动与探究铁钉锈蚀的条件实验，了解了铁的腐蚀是氧气和水 共同作用的结果，并且学习了原电池原理，再此基础上学习比较容易接受。知识不足：对知识的学习只注重表面现象，缺少生活经验。 能力不足：缺乏理论联系实际的能力，缺乏一定的综合思维能力。 发展方向：了解化学与人类生产、生活的密切关系，培养学习化学的兴趣；培养由现象看本质 的辩证唯物主义观点，发展从实践到理论、又从理论到实践的认知规律。三、教学目标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；了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，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、；知道常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其原理。2、过程与方法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；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，发展学生的探究能力。3、情感态度与价值观通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容，增强学生学习兴趣，感受化学对人类进步的 意义；通过课堂探究活动，学会与人合作与交流，共同研究，探讨科学问题；通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮 助学生树立正确的科学态度。四、教学重点、难点重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护的原理。难点：

5、钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电化学原理。五、课时安排：2课时六、教学策略启发式教学法、实验探究教学法；直观教学法实验现象、动画演示，把微观的事物宏观化，更直观理解电解原理。七、教学过程第一课时【投影展示】常见的金属腐蚀现象：铁锈的主要成分：Fe2O3 H 2O【导入】金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等， 如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减 产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失，那就更无法估 计了。因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的方法，是具有十分重要的意义的。【板书】第四节 金属的

6、腐蚀与防护【阅读】引导学生阅读P84内容。【问题】什么是金属腐蚀？其本质是什么 ？金属腐蚀有哪些种类?什么是电化学腐蚀？【归纳整理】一、金属的电化学腐蚀1. 金属腐蚀概念：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。本质：金属原子失电子 金属阳离子M - nt Mn+ (氧化反应)类型：化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀, 叫做化学腐蚀。影响因素：与金属的活泼性和温度有关。如貳用憋气灶的中心部位很窘易生诲 倏品理头放在胚仍已差年了，却很少 怖如道対什幺吗？生碱电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活

7、泼的金 属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。特点：化学腐蚀直接反应；电化学腐蚀原电池反应【思考】钢铁的腐蚀需要什么条件(回忆初中所学知识)？在潮湿的空气中，纯铁腐蚀得快，还是生铁腐蚀得快？为什么？【实验探究】将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？【实验现象】一段时间后会观察到插入试管中的导管内形成一段液柱，铁钉表面发生锈蚀，【结论】铁钉发生了电化学腐蚀。【投影展示并分析】【归纳】2、电化学腐蚀吸氧腐蚀：中性或酸性很弱条件下。负极：2Fe 4e= 2Fe2+正极：。2 + 2H2O + 4e-= 4OH电池反应：2Fe+

8、 O2 +2 H2O =2Fe(OH) 2 进一步反应：4Fe(OH) 2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3=Fe2O3xH 2O+(3-x) H 2O【讲解】若钢铁表面的水膜中溶有一些酸性气体(如CO2、SO2、H2S等)，使水溶液中含有一定量的H +而显酸性，它是由这样一些反反应而产生的：出0 + H20 H3O+ + OH 一CO? + H20 H2CO3 : HCO 3+ H +D碳恰好构成了原电。结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的这些微小的原电池遍布钢铁的表面。有这些原电池里，铁是负极，碳是正极。【投影展示并分析【归纳】2、电

9、化学腐蚀负极：Fe - 2e-= Fe2+正极：2H+ + 2e- =H 2 T电池反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 T析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。【投影】投影下表，学生完成。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈中性或弱酸性电极反应负极（Fe极）Fe 2e= Fe2+正极（C极）2H+2e= H2TO2+2H 2O+4e = 40H -总反应Fe+2H + = Fe2+H 2 T2Fe+0 2+2H 20= 2Fe(OH) 2联系往往同时发生，吸氧腐蚀更为普遍。【课堂检测】1、如图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为:

10、负极：，正极：。若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极：, 正极:。第二课【复习】写出钢铁两类电化学腐蚀的电极反应式和总反应式。 【投影】投影下表，学生完成。化学腐蚀与电化学腐蚀比较化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质等直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往冋时发生，电化腐蚀更普遍【思考】要想减少或避免电化学腐蚀，我们应该采取什么措施？(从金属发生电化学腐蚀的条件考 虑)【归纳】二、金属的防护1影响金属腐蚀的因素 本性本身的性质和杂质的活动性； 外界条件一一温度及介质2、金属防护的常用方法一一排除造成腐蚀

11、的因素3、常见金属防腐蚀方法：【投影】憧舟玄甘耿山*以刖僖 农相也电A,旳*也丄-打牴毘l H ftM :H Li H.Jf fl甘!巧艸皿曲任仲是血常上讥朋札并徐尬柠掘事挺町- ArltMCr【归纳】改变金属的内部结构：如将钢铁制成不锈钢。在金属表面覆盖保护层：如涂油漆，镀Zn、Sn等。用尖罐瓏址牺牲阳槿的护法.按田4 21辻接好蒸置，观廉电压A扣血电极上麻什久 现眾发土？往卜电入2滴黄色K,Fve)JttMft 钾)落液亩观察烧挤内溶液瞬色有无更化.vtit Ib电压表捋打百弭吏化？为什么？盂zm Fcftf电械上发生A么反应？3(FFCNhr RJSilft带有特征畫色的铁H岀 蔓檢沉滾

12、：SF占 +Fc(CN)i? FftFeJ |在这个窜星中科1有ve*产比说明件么问題？【归纳】电化学保护法。牺牲阳极的阴极保护法原理：形成原电池时，让被保护金属作正极（阴极），不反应受到保护；而活泼金属作负极邙日极），反应受到腐蚀。【投影】【思考】跟L履舉)【投影】如何防止地下钢铁管道的腐蚀?【讲解】用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换。【复习】若用碳作阳极、铁棒作阴极电解饱和食盐水，两极发生的反应。【投影】【归纳】外加电流的阴极保护法原理：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在 外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐 蚀。【小结】【板书设计】第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护、金属的电化学腐蚀1. 金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。失电子 金属腐蚀的本质：金属原子金属阳离子M -ne- t Mn+ （氧化反应） 金属腐蚀的类型：化学腐蚀 一一直接反应电化学腐蚀原电池反应2. 电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）吸氧腐蚀：中性或酸性很弱条件下负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+正极：02 + 2H 20 + 4e-= 4OH -电池反应：2Fe+