《金屬的電化學腐蝕與防護》[教學設(shè)計]一、教材分析本節(jié)是在學習了原電池原理及電解池原理的基礎(chǔ)上，介紹了金屬腐蝕造成的嚴重危害、電化學腐蝕的原理及防止金屬腐蝕的幾種方法，實際是電化學的基本理論在生產(chǎn)和生中的具體應用。教學內(nèi)容分三部分：1、金屬電腐蝕的本質(zhì)和類型；2、金屬的電化學腐蝕的兩種類型；3、電化學保護的兩種方法：犧牲陽極的陰極保護法（原電池原理）和外加電流的陰極保護法（電解池原理）。為了拓展學生的知識面與培養(yǎng)他們的合作精神，教科書還安排了一項【實踐活動】，要求學生查閱有關(guān)防治鋼鐵腐蝕方法的資料并交流。有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。同時激發(fā)學生的憂患意識護和資源危機感；二、教學目標知識與技能1．了解金屬腐蝕及其危害。2．了解金屬電化學腐蝕的原因及反應原理。3．了解金屬電化學防護的方法。過程與方法1、通過學生合作探究，總結(jié)出電化學腐蝕的兩種類型。2、通過自身合作探究和具體事例，總結(jié)得出電化學防護的兩種方法。情感態(tài)度與價值觀：1、認識金屬腐蝕的普遍性和危害，激發(fā)學生的憂患意識和資源保護；2、通過生活事例引發(fā)學生思考，體現(xiàn)化學與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)學生的探索精神，并讓學生體會到學以致用的科學精神。3、通過學生自主合作探究，培養(yǎng)學生的合作探究能力和團隊意識。三、教學重點：金屬的電化學腐蝕的種類和屬的電化學防護。教學難點：吸氧腐蝕四、教學方法：1、實例觀察，合作探究；2、分組實驗，發(fā)現(xiàn)規(guī)律；3、視頻播放，加深理解。五、教學過程：【導入新課】：微視頻：生活中金屬腐蝕的普遍性和危害。?！咀灾鲗W習獲得新知】(1)本質(zhì)：金屬__________被氧化成陽離子

(2)類型：分兩種類型：①________：金屬與接觸到的_________(如O2、Cl2、SO2等)或__________液體(如石油)等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕②___________：不純的金屬與________溶液接觸時，會發(fā)生__________反應，而使金屬腐蝕?！净A(chǔ)練習2】：以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關(guān)的是（

）A.黃銅(銅鋅合金)制作的鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比純鐵容易生銹C.鐵質(zhì)配件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D.銀質(zhì)物品久置表面變暗【合作探究】合作探究一：鋼鐵的電化學腐蝕1、鋼鐵在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學腐蝕的原因：2、分別寫出下列兩種情況的電極反應和總反應：3、根據(jù)所學知識分析最終產(chǎn)生鐵銹的原因：【知識總結(jié)】條件：酸性環(huán)境條件：中性或酸性極弱環(huán)境

產(chǎn)生鐵銹的原因：4Fe(OH)2

+O2

+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O【基礎(chǔ)練習3

】【合作探究】合作探究二：常用的金屬的電化學防護法【學生分組實驗】【結(jié)論】方法1：要點：組成原電池，被保護金屬做正極。

方法：外加電流的陰極保護法

方法2：要點：外加電源，構(gòu)成電解池，被保護金屬做陰極

方法：

犧牲陽極的陰極保護法【基礎(chǔ)練習4

】為保護地下鋼管不被腐蝕，可采用的方法是(

)A.與直流電源負極相連接

B.與直流電源的正極相連接C.與銅板相連接

D.與鋅板相連接【鞏固提高】1.下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是(

)A.水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊2.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是

(

)

A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴重B.圖b中,開關(guān)由M改置于N時,Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C.圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大D.圖d中,Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的3.某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化。

(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格):編號實驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%①為以下實驗作參照0.52.090.0②醋酸濃度的影響0.5

36.0③

0.22.090.0

(2)編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了

腐蝕,請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了

(填“氧化”或“還原”)反應,其電極反應式是

。

【課堂小結(jié)】

【課后作業(yè)】查閱有關(guān)防治鋼鐵腐蝕方法的資料并交流?！督饘俚碾娀瘜W腐蝕與防護》學情分析對于高二實驗班的學生來說，學生基礎(chǔ)較好。本節(jié)課難易適中，大多數(shù)學生能達到預定的學習目標，特別是教師在教學過程中恰到好處設(shè)計教學情景，激發(fā)學生學習興趣，突出學生學習的主體地位，采用自主學習，合作探究的學習方式，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，讓學生參與到整個課堂教學中。收到了較好的效果?！督饘俚碾娀瘜W腐蝕與防護》效果分析本節(jié)課符合新課標理念，讓學生自主探究，解決金屬腐蝕的相關(guān)問題，獨立思考與小組討論相結(jié)合，培養(yǎng)學生的思維能力和合作意識。以實驗探究法和多媒體演示法為主線，更能體現(xiàn)以學生為主體的新課標思想。讓學生對金屬的化學腐蝕和電化學腐蝕有了直觀的認識。學生總體反應都不錯，但是，本課知識點相對集中，學生基礎(chǔ)差的學習有一定困難；本節(jié)課通過情境導學法，實驗探究法，利用多媒體輔助教學等方式，讓學生了解金屬腐蝕的原理和危害。通過學習明確金屬腐蝕的本質(zhì)及電化學腐蝕的原理，培養(yǎng)學生節(jié)約資源，愛護環(huán)境的意識；加深學生對化學與生活密切關(guān)系的認識，激發(fā)學生的學習興趣，促進學生科學素養(yǎng)的全面提高?！督饘俚碾娀瘜W腐蝕與防護》教材分析

《金屬的電化學腐蝕與防護》是人教版普通高中化學課程選修4《化學反應原理》第四章《電化學基礎(chǔ)》中的第四節(jié)。

教材重點介紹了金屬電化學腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）的本質(zhì)——金屬表面形成了微型原電池，講述了防護金屬腐蝕的主要方法，并具體地介紹了犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法。不但運用原電池原理(犧牲陽極的陰極保護法)，也再次運用了電解原理(外加電流的陰極保護法),加深了學生對化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的認識。從知識角度看，是氧化還原反應知識的延伸

電化學知識包括原電池、電解和電鍍，其原理均是利用氧化還原反應完成電能和化學能之間的轉(zhuǎn)化。因此，在學習電化學知識時，要注重氧化還原反應知識的應用。

理論上，每一個可自發(fā)進行的氧化還原反應都可以做成一個原電池。其中發(fā)生氧化反應的一極為陽極，即外電路的負極；發(fā)生還原反應的一極為陰極，即外電路的正極。兩個電極之間有電勢差(電化學上通常叫電動勢)，因此反應可以進行。在金屬做兩極時，活潑性較強的金屬一般做負極，發(fā)生氧化反應；活潑性較弱的金屬一般做正極，發(fā)生還原反應。在物理學中，通常從電子的流向角度把原電池的兩極分別稱作負極和正極。顯然，為了突出化學學科的特點，教材中將利用原電池原理防護金屬的方法稱為“犧牲陽極的陰極保護法”，而并非“犧牲負極的正極保護法”。從教材的呈現(xiàn)方式看，采用螺旋式組織結(jié)構(gòu)編寫

教材內(nèi)容在不同階段逐步擴大范圍，加深程度，按照螺旋式結(jié)構(gòu)編寫，并非一步到位。

初中化學中曾進行過“活動與探究”《鐵釘銹蝕的條件》實驗；在必修2“電化學知識”中初步學習了原電池的概念及構(gòu)成條件等知識；在本章前三節(jié)分別較詳盡的介紹了原電池的工作原理、幾種常見的電池和電解池的工作原理及應用。在學習以上知識之后，及時學習電化學的應用順理成章。這樣的安排，讓學生對電化學知識的學習得到鞏固和補充，并逐步深化，既體現(xiàn)了教材循序漸進、由易到難的編排意圖，又符合學生的知識水平和認知水平；既分散了難點，讓學生分期“消化”，又減輕了負擔，有利于學生更好的掌握知識。從育人價值功能看，是電化學理論知識在生產(chǎn)生活中的應用

本節(jié)教材是在氧化還原反應和電化學原理知識的學習后出現(xiàn)的。不難看出，這樣的安排是對前面學習的知識進行重組、加工、細化的過程，也是將前面學習過的理論知識，在具體環(huán)境中進行實踐應用的過程。

我們學習化學知識，很重要的就是通過對其理論的探究，來指導我們的生產(chǎn)、生活和社會實踐，最終達到學以致用的目的。學生對金屬腐蝕的現(xiàn)象和危害，對金屬防腐措施，有著較為豐富的生活經(jīng)驗，但存在的主要問題是對知識的學習只注重表面現(xiàn)象，缺乏一定的綜合思維能力。通過本節(jié)內(nèi)容的學習，有助于學生將感性認識轉(zhuǎn)化為理性認識，從而體會化學學習的價值，更有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、聯(lián)系實際解決問題的能力。評測練習 1.下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊2.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴重B.圖b中,開關(guān)由M改置于N時,Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C.圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大D.圖d中,Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的3.某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化。(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格):編號實驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%①為以下實驗作參照0.52.090.0②醋酸濃度的影響0.536.0③0.22.090.0(2)編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了

腐蝕,請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了(填“氧化”或“還原”)反應,其電極反應式是。

金屬的電化學腐蝕與防護1.A2.B3.答案(1)編號實驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%②2.0③碳粉含量的影響(2)吸氧還原2H2O+O2+4e-4OH-(或4H++O2+4e-2H2O)《金屬的電化學腐蝕與防護》課后反思：本節(jié)課是講讀課，是原電池和電解池理論在生產(chǎn)生活中的實際應用，通過本節(jié)學習使學生感受理論的力量，并學會解決一些實際問題。在學習鋼鐵的電化腐蝕時，通過列表分析鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的條件和電極反應，理解鋼鐵常見的腐蝕原理并由此推知金屬防腐的方法。（1）外加電流陰極保護法(水庫水閘的保護、輪船的船體保護)（2）犧牲陽極陰極保護法（輪船船體連接鋅塊、輸油輸氣管道）(3)電鍍防腐（4）刷漆等等本節(jié)內(nèi)容看似較為簡單，其實在考試時，經(jīng)常以此主題進行命題的，同學們?nèi)绻莶萘酥脑?，將學不到知識，教師如果不認真研究和教學，則是后患無窮，貽害學生。教師在組織學生開展自主探究學習的時候，要把握好“度”。既不能包辦代替，也不能“放羊式”。要扮演好指導者的角色，引導學生自己解決問題。教師應充分重視表達與交流。這個環(huán)節(jié)能使學生獲得更多的間接經(jīng)驗。真正體現(xiàn)合作學習的優(yōu)勢。練習反饋：通過作業(yè)反饋出一部分學生不會比較吸氧腐蝕和析氫腐蝕的異同，看來在教學中我忽視了指導學生應用比較法，有時候僅僅是在列表比較時多問一句就解決了問題，今后一定要注意。《金屬的電化學腐蝕與防護》課標分析

本節(jié)內(nèi)容又緊密聯(lián)系實際，學生學習興趣濃厚，具備了主動探究的原動力。根據(jù)學生已有的認知水平和本節(jié)課的地位及作用，并結(jié)合《化學課標》的總體目標，確立本節(jié)課的三維教學目標為：

（1）知識與技能目標

①了解金屬腐蝕帶來的危害，認識防止金屬腐蝕的重要意義。

②