《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護》教學(xué)設(shè)計
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《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護》教學(xué)設(shè)計 1
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、了解金屬腐蝕的危害及金屬腐蝕的本質(zhì)原因；
2、了解金屬腐蝕的種類，發(fā)生腐蝕的反應(yīng)式的書寫；
3、掌握金屬防護的方法。
學(xué)習(xí)重點、難點：
金屬的電化學(xué)腐蝕
學(xué)習(xí)過程：
一、金屬的電化學(xué)腐蝕
1、金屬的腐蝕是金屬與周圍的氣體或者液體物質(zhì) 發(fā)生 而引起損耗的現(xiàn)象。
一般可分為 腐蝕和 腐蝕。
化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體
（如 ）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。
如：鋼管被原油中的 腐蝕，溫度越高，化學(xué)腐蝕越 。
電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時。會發(fā)生 反應(yīng)， 的金屬失去電子而被 。如 在潮濕的空氣中生銹。
兩種腐蝕往往 發(fā)生，但 腐蝕更普遍，速度更快，危害更嚴(yán)重。
2、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的共同點和不同點：
電化腐蝕化學(xué)腐蝕
條不純金屬或合金與 接觸與 直接接觸
有無電流產(chǎn)生
本質(zhì)較活潑的金屬被氧化金屬被氧化
3、電化學(xué)腐蝕 (以鋼鐵為例)
（1）析氫腐蝕 (酸性較強的溶液)
負(fù)極:
正極:
總方程式：
（2） 吸氧腐蝕 (中性或弱酸性溶液)
負(fù)極:
正極:
總方程式：
離子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的氧氣作用：
鐵銹的主要成分是 ， 阻止鋼鐵繼續(xù)腐蝕。（能、不能）
3、影響金屬腐蝕快慢的因素
本性：（1）金屬的活動性：金屬越 ，越容易被腐蝕
（2）純度：不純的金屬比純金屬跟 腐蝕，如純鐵比鋼 腐蝕。（難、易）
電化學(xué)腐蝕：兩電極活動性差別越大，氧化還原反應(yīng)速率越 ，活潑金屬被腐蝕得越快。
（3）氧化膜：如果金屬被氧化形成致密的氧化膜，那么會保護內(nèi)層金屬，如 、
如果金屬被氧化形成疏松的'氧化膜，那么不會保護內(nèi)層金屬，如
外因： 介質(zhì)：環(huán)境（腐蝕性氣體，電解質(zhì)溶液）
練習(xí)：
1、如右圖所示，鐵處于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種不同的環(huán)境中，鐵被腐蝕的速率由大到小的順序是（填序號） 。
2、下列各情況，F(xiàn)e片被腐蝕由快到慢的是
二、金屬的防護
1、金屬的防護
覆蓋保護膜（涂油漆，電鍍，鈍化等）
改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（鋼→不銹鋼，在鋼中加入鎳和鉻）
電化學(xué)保護
犧牲陽極陰極保護法（較活潑金屬作 極，鋼鐵作 極被保護）
外加電流陰極保護法（外加電流，使鋼鐵被迫成為 極受保護）
練習(xí):如圖所示,試管中的鐵釘如果在酸性溶液或在食鹽溶液中的腐蝕的現(xiàn)象有何不同?
當(dāng)堂達標(biāo)練習(xí)：
1、下列有關(guān)純鐵的描述正確的是（ ）
A．熔點比生鐵的低
B．與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快
C．在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕
D．在冷的濃硫酸中可鈍化
2、下列敘述中正確的是（ ）
①鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率 ②鍍層破壞后，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕 ③鋼鐵表面常易銹蝕生成 Fe2O3 H2O
A. 都正確 B. ①③ C. ① D. ②③
3、下列事實不能用電化學(xué)原理解釋的是（ ）
A.常溫條下，在空氣中鋁不容易被腐蝕
B.鍍鋅鐵片比鍍錫鐵片更耐腐蝕
C.用鋅與硫酸制氫氣時，往硫酸中滴少量硫酸銅
D.遠洋海輪的尾部裝上一定數(shù)量的鋅板
4、X、Y、Z、代表四種金屬，金屬X和Y用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2+離子和Z2+離子共存的溶液時，Y先析出；又知2+離子的氧化性強于Y2+離子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為（ ）
A.X>Z>Y> B.X>Y>Z> C.>Z>X>Y D.X>Z>>Y
5、鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是（ ）
①Fe由+2價轉(zhuǎn)化為+3價 ②O2被還原 ③產(chǎn)生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3 H2O ⑤雜質(zhì)碳被氧化除去
A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
6、如圖所示的裝置，在盛水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡。小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液。
（1）片刻后可看到懸吊的金屬圈 （填序號）
A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 鐵圈 銀圈
B.保持平衡狀態(tài)不變
C.鐵圈向下傾斜
D.銀圈向下傾斜
（2）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 。
參考答案：
1、D2、B3、A4、A5、C
6、（1）D （2）鐵圈、銀圈和硫酸銅溶液形成原電池，在正極銀圈上有銅生成，質(zhì)量增大，負(fù)極鐵圈有損耗，質(zhì)量減少。
《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護》教學(xué)設(shè)計 2
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識與技能目標(biāo)】
了解電化學(xué)腐蝕的定義、電化學(xué)腐蝕的原理及其兩種形式;知道金屬的電化學(xué)防護的兩種方法。
【過程與方法目標(biāo)】
通過觀察演示實驗，總結(jié)日常生活經(jīng)驗，分析本質(zhì)，體驗科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)探究方法;初步形成科學(xué)探究的能力。
【情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)】
學(xué)生通過回憶日常生活經(jīng)驗，引發(fā)探究化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)的好奇心，在深入理解化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的基礎(chǔ)上進一步認(rèn)同化學(xué)知識來源于生活并利用于生活的化學(xué)觀念。
二、教學(xué)重難點
【重點】
電化學(xué)腐蝕和防護的原理
【難點】
電化學(xué)腐蝕和防護的原理
三、教學(xué)方法
教法：講授法、實驗法、多媒體教學(xué)法等;學(xué)法：自主探究法、小組討論法等
四、教學(xué)過程
第一環(huán)節(jié)：利用多媒體導(dǎo)入新課
教師：同學(xué)們首先觀看一段視頻，大家從這段視頻看到了什么呀?
學(xué)生：可以看到橋和一些建筑的垮塌，視頻的后半段看到發(fā)生這些事故的原因是因為鐵的生銹或者一些金屬的腐蝕。
教師：那同學(xué)們知道為什么會有這樣的情況發(fā)生嗎?它發(fā)生的原因是什么?我們有沒有什么方法可以預(yù)防這些情況的發(fā)生呢?
教師：本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)金屬腐蝕的方式有哪些和我們通過哪些方式進行防護呢
第二環(huán)節(jié)：新課教學(xué)
教師：大家現(xiàn)在首先自學(xué)化學(xué)書84頁的內(nèi)容討論出：金屬腐蝕分為幾種?每一種的定義是什么?給大家3分鐘自學(xué)和討論
(3分鐘后)找小組代表起來回答
學(xué)生：金屬腐蝕分為兩種：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕：金屬與干燥氣體或者非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
電化學(xué)腐蝕：不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活波的金屬失去電子被氧化，這種腐蝕是電弧學(xué)腐蝕
教師：在我們的日常生活中，電化學(xué)的腐蝕的危害更大，因此，在本節(jié)課我們將主要介紹電化學(xué)分腐蝕的.原理
教師：大家接下來用準(zhǔn)備好的儀器進行一個探究性的實驗
實驗步驟：向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉(A)和稀醋酸(B)潤濕過的兩個錐形瓶中，按書上實驗4-3圖示(鐵釘)裝置好儀器，觀察、比較導(dǎo)管中水柱(在水中滴加幾滴紅墨水)的變化和試管中的現(xiàn)象。
在實驗開始前先給學(xué)生提出以下問題：根據(jù)之前學(xué)習(xí)的知識首先觀察A和B的實驗現(xiàn)象，然后根據(jù)現(xiàn)象和之前學(xué)習(xí)的原電池和氧化還原反應(yīng)寫出電極反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)方程式
(10分鐘后)
教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：當(dāng)鋼鐵處于酸性氣氛中時，易發(fā)生析氫腐蝕
教師：我們在講完金屬的腐蝕的形式之后，既然金屬的腐蝕作用這么強，我們有沒有什么方式能夠預(yù)防它的發(fā)生呢?
教師：通過我們剛才比較吸氧腐蝕和析氫腐蝕時，發(fā)現(xiàn)金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時候，總是作為電池負(fù)極(陽極)的金屬被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕，所以，我們可以利用該特點對某金屬進行保護。
我將利用投影儀展示金屬的電化學(xué)防護例子一：在船身上裝鋅塊避免船體遭受腐蝕。
我讓學(xué)生進行思考，總結(jié)原因：形成原電池時，讓被保護金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到保護;而活潑金屬作負(fù)極(陽極)，反應(yīng)受到腐蝕。
我將引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出——犧牲陽極的陰極保護法。
我將繼續(xù)利用投影儀展示例子二——把被保護的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門)作為陰極，用惰性電極作為輔助陽極，兩者均存在于電解質(zhì)溶液(海水)里面，接外加直流電源。
讓學(xué)生思考該例子能夠起到防護的原因：通電后，電子被強制流向被保護的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面腐蝕電流降至零或接近于零，從而起到保護作用。
我引導(dǎo)學(xué)生得出——這就是外加電流的陰極保護法
第三環(huán)節(jié)：鞏固提高
利用如下圖所示的裝置進行實驗，開始時，a、b兩管液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是( )
讓學(xué)生對以上練習(xí)題進行思考，鞏固所學(xué)知識，并提升他們的綜合運用能力
第四環(huán)節(jié)：小結(jié)作業(yè)
通過本節(jié)課的講解、實驗探究得出本節(jié)課重要的結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課的重點和難點進行回顧，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及對其進行適當(dāng)?shù)膹娬{(diào)。最后布置相應(yīng)的習(xí)題，來鞏固本節(jié)課新知識的學(xué)習(xí)。
五、說板書設(shè)計
第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護
一、金屬的電化學(xué)腐蝕
1.電化學(xué)腐蝕——原電池反應(yīng)
2.形式： 析氫腐蝕——酸性環(huán)境中
吸氧腐蝕——中性或弱酸性條件下
二、金屬的電化學(xué)防護
1.犧牲陽極的陰極保護法
2.外加電流的陰極保護法
六、教學(xué)反思
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