《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标：知识与技能：1．了解金属腐蚀及其危害。2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。3．了解金属防护的一般方法，特别是电化学防护的方法。过程与方法：事例引入，激发兴趣；分组实验，总结结论，典型题例，强化理解。情感态度与价值观：通过生活事例引发学生思考，体现化学与生活的紧密联系，激发学生的探索精神，并让学生体会到学以致用的科学精神。教学重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。教具：提供试剂：锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液提供仪器：水槽导管电流表教学过程：【事例引入（配合投影）】在我们的生活中经常可以看到这些现象（投影图片）。这些现实均显示：我们辛苦制备的材料，尤其是金属材料在使用中往往会被腐蚀，造成损坏，浪费，甚至引起恶性事故。如：这是位于美国的俄亥俄桥，突然塌入河中，死亡46人。事后调查，是由于桥梁的钢梁被腐蚀产生裂缝所致。又如，这是日本大阪地下铁道的输气管道，因腐蚀而折断，造成瓦斯爆炸，乘客当场死亡75人。这样的例子举不胜举，可见，金属腐蚀给人类造成的损失有多么巨大。据统计：（投影）。这些数据都说明金属腐蚀造成的损失已经远远超过了各种自然灾害造成的损失的总和。所以我们要有这样的使命感：用自己学过的知识，去研究金属腐蚀的原理，并尝试找出“防止腐蚀的方法”，甚至想想利用腐蚀原理为我们服务。今天这堂课我们就来走进“金属的腐蚀与防护”。【板书】金属的电化学腐蚀与防护[预设问题1]钢铁生锈，铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O铜器生锈，铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3思考：金属腐蚀的本质是什么？[板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护[板书]一、金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀(1)定义：金属原子失电子被氧化的过程(2)金属腐蚀的本质：M—ne—=Mn+[实验探究]金属腐蚀的类型[预设问题2]A、B装置中Zn棒的质量有无变化？Zn发生了什么反应？装置中是否有电流形成？[板书](3)金属腐蚀的类型[预设问题3]钢铁在潮湿的空气中为什么在潮湿的空气中比干燥的空气中更易被腐蚀？[多媒体投影]钢铁的析氢腐蚀电化学腐蚀示意图[板书]析氢腐蚀（酸性溶液）[指定学生板书]负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+正极（C）：2H++2e—=H2↑[引导]C装置中发生了什么电化学腐蚀？[学生实验]铁的吸氧腐蚀（教材85页实验4-3）[演示实验]2.铁的吸氧腐蚀的改进实验：投影实验现象[多媒体投影]实验现象[板书]析氧腐蚀（中性和弱酸性溶液）[多媒体投影]钢铁的吸氧腐蚀电化学腐蚀示意图[引导]钢铁吸氧腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式：[板书]负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH—总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2[多媒体投影]铁锈形成：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水成为铁锈,结构疏松，不能起到保护作用。【引导，并思考幻灯片上提示的问题，并板书】通过对具体实验的分析，我们来实现一次理论的升华。思考以下问题：1、金属腐蚀的本质是什么？（M-ne=Mn+）2、根据金属腐蚀的原理，我们可以给腐蚀怎样分类？直接接触反应（如1）——化学腐蚀形成原电池反应（如3、4）——电化学腐蚀【3叫析氢腐蚀，4叫吸氧腐蚀（铁生锈的主要原理）】3、按照腐蚀分类，哪种腐蚀的危害程度更大？（电化学腐蚀现象更具有普遍性，因为不纯金属多，易形成原电池，并且电化学腐蚀更快）因为电化学腐蚀更普遍存在，当然危害也更大。比如::耸立在美国纽约港外，高15层楼的自由女神，历来被认为是美国的象征。但自由女神近百年来一直受着一种疾病的折磨。因为它的外壳材料是铜，而支撑整个雕塑的内支架却是铁，在它们之间被浸透油的毛毯隔开。时间长了，毛毯失去了隔离作用，大西洋潮湿的带着盐分的空气不断地向自由女神进攻,无数的原电池便在自由女神的身上形成，【引导】通过对微观腐蚀原理的探讨，我们应该已经基本明白了金属被腐蚀的原理，那么为了让我们辛苦冶炼出的金属不被无谓浪费，结合生活常识，我们要怎么办？（鉴于金属发生腐蚀的原因，可以从哪些方面设想解决问题的思路？）【过渡】怎样防护大海中船体的腐蚀？【板书】二、金属的电化学防护【板书】1、牺牲阳极的阴极保护法[板书]2、外加电流的阴极保护法[引导]其他金属防护方法[引导]学生小结本节课重难点、易错点。[多媒体投影]课堂练习