人教版化学高中选修一3.2-金属的腐蚀与防护-教案
文档属性
| 名称 | 人教版化学高中选修一3.2-金属的腐蚀与防护-教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 169.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-07-05 21:11:57 | ||
图片预览
文档简介
第二节
金属的腐蚀和防护
第一课时
金属的腐蚀
课题
金属的腐蚀
教学目标
知识与技能：能描述金属腐蚀的化学原理；通过探索实验，培养学生发现问题，分析问题，解决问题的能力，通过学生的看、思、说培养学生的整体思维能力。过程与方法：实物、资料、图片→激发责任感→走进生活→探究金属腐蚀的根源情感态度与价值观：通过资料、图片，了解金属腐蚀对国民经济造成的危害，激发社会责任感；学生通过探究性学习和展示，让学生获取成功。
重点
金属的电化学腐蚀原理
难点
金属的电化学腐蚀原理
教学方法
实验探究、讨论、学生成果展示、阅读、讲解
仪器、用品
多媒体、铁钉、生锈铁钉、各种金属腐蚀图片
教师活动
学生活动
设计意图
[实物展示]
展示生锈的铁钉,请同学们讨论，在我们的身边你看到了那些金属被腐蚀，情况如何？
[图片展示]
展示生活中被腐蚀的金属图片[板书]
第二节
金属的腐蚀和防护[介绍]
(投影)
金属的腐蚀现象是普遍存在的，它所造成的危害也非常巨大。全球每一分半钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。腐蚀在世界各国、各行各业造成过重大损失，飞机坠毁，钢铁桥梁突然断塌、混凝土工程出现渗漏溶蚀、裂缝、钢筋断裂，输电塔杆倒塌，水轮机叶轮出现空泡腐蚀、腐蚀损伤、停电维修以至有的电厂突然停电，引起用电工厂成片停产。按美国官方指定的部门调查，美国腐蚀损失1975年为＄700亿，1986年为＄1260亿，1995年达＄3000亿。目前我国由于金属材料所带来的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。[板书]
一、
金属的腐蚀[提问]
生活中的各种金属是怎样被腐蚀的呢？
[小结]
金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程.[引导]
通过同学们积极发表观点，请你对以上这些金属的腐蚀现象进行分类：金属腐蚀：
化学腐蚀和电化学腐蚀[板书]
1、化学腐蚀金属与接触到的化学物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。[阅读并讨论]
在生活中的哪些环境容易发生化学腐蚀呢？[过渡]
我们知道，化学腐蚀一般在特定的环境中发生，而大多数腐蚀是通过形成原电池而腐蚀的。[提问]
展示无锈铁钉，铁制品应用于生活中的不同环境，有请同学展示探究成果----探究“铁在不同环境下的腐蚀”
[板书]
“铁在不同环境下的腐蚀”探究
表扬学生成果，针对汇报总结提升。[引导]
根据上述汇：“铁在不同环境下的腐蚀”的条件是：
1、铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀；2、铁在潮湿的空气里很快被腐蚀；3、铁在电解质溶液中腐蚀更快。4、温度升高，显著加速化学或电化学反应，加速腐蚀。[讲解]
观察以上试管的反应现象，可以得出铁钉与空气、水同时接触才会发生锈蚀；与NaCl溶液、CH3COOH溶液等电解质溶液接触会加速铁钉的锈蚀等结论。[提问]
为什么钢铁在不同的条件下腐蚀程度不同呢？[板书、讲解]
钢铁(Fe-C合金)在电解质溶液中形成无数微小原电池，活泼金属铁作负极。
负极(Fe):
Fe-2e-=
Fe2+正极(C)
:(1)
微酸性（溶有CO2）或中性电解质溶液
2H2O+O2+4
e-=4OH-
(2)
酸性较强溶液（溶有SO2等）
2H++2
e-=H2↑电化学腐蚀：不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。金属的腐蚀是由于金属发生化学或电化学反应的结果。[提问]
根据日常观察和生活经验，设计实验探究影响金属腐蚀的因素？
学生讨论身边金属被腐蚀的现象,交流观看并思考阅读并讨论学生思考、交流、进行小组协作学习、学生发表小组结论学生交流、发言学生阅读教材49页、讨论并交流，得出金属腐蚀的概念学生回答思考、交流学生以小组为单位，提前查阅资料并完成自己的实验探究活动、分小组汇报方案1：教材方案?在第一支试管中加入经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使蒸馏水浸没铁钉，然后加入适量植物油以隔绝空气，使铁钉只与水接触，不与空气接触；⑵在第二支试管中放入棉花和干燥剂CaCl2，并塞上塞子，使铁钉只与空气接触，不与水接触；⑶在第三支试管中加入蒸馏水至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与水接触，又与空气接触；⑷在第四支试管中加入NaCl溶液至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与NaCl溶液接触，又与空气接触；⑸在第五支试管中加入CH3COOH溶液至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与CH3COOH溶液接触，又与空气接触。
阅读教材51-52页教师指导下的学生课后探究
引起学生对”化学与生活”的关注;训练表达能力.按金属进行分类,训练分类思想关注金属的腐蚀的危害,激发学生的社会责任感,进一步激发探究金属腐蚀的根源培养学生综合分析问题的能力、学生的交流、沟通能力，学生归纳、语言表达能力贯彻分类思想激发学生联系生产、生活实际提供舞台、让学生展示成果、分享成果、体验成功培养对比分析问题、归纳问题的能力，拓展学生思维培养阅读和分析能力复习巩固原电池基础知识,学习新知识开放思维，为“金属的防护”教学做铺垫
板书设计
第二节
金属的腐蚀和防护一
金属的腐蚀1、化学腐蚀(投影)金属与接触到的化学物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀.
“铁在不同环境下的腐蚀”探究2、电化学腐蚀：原理：钢铁(Fe-C合金)在电解质溶液中形成无数微小原电池
.
负极(Fe)：
Fe-2e-=
Fe2+正极(C)
：(1)
微酸性（溶有CO2）或中性电解质溶液
2H2O+O2+4
e-=4OH-
(2)
酸性较强溶液（溶有SO2等）
2H++2
e-=H2↑电化学腐蚀：不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。（投影）
第二课时
金属的防护
课题
金属的腐蚀
教学目标
知识与技能：知道金属腐蚀的危害，认识金属腐蚀造成的经济影响；知道一些选择防铁生锈方法时应考虑的因素
过程与方法：通过金属腐蚀的实验探究,总结出影响金属腐蚀的因素,提出金属防护的几种常见方法.
情感态度与价值观：通过资料、图片，实验探究，激发社会责任感；将生活中的具体案例的设计，学生通过探究性学习和展示，让学生获取成功。
重点
常用的几种金属防护方法
难点
牺牲活泼金属的保护法
教学方法
讨论、实物展示、阅读、讲解
金属腐蚀探究
仪器、用品
多媒体、各种金属腐蚀与防护图片、
学生研究成果课件
教师活动
学生活动
设计意图
[实物展示]
展示锅底有水的家用铁锅图片，在水面与铁锅接触处有红棕色物质，它是什么？为什么?（教师预先准备，学生预先在家实验）
[提问]
我们常用什么方法来保护我们的生活用品----炒菜铁锅？[板书]
二、金属腐蚀的防护[教师过渡]
金属的腐蚀受什么因素影响呢？掌声有请探究成果汇报[小结并板书]1
影响金属腐蚀的因素：金属的本性：金属越活泼，越易被腐蚀；介质：在潮湿的空气中或与电解质接触，都容易被腐蚀。合金耐腐蚀[思考与交流]：提出教材51页问题[小结]
2、防止金属腐蚀的保护措施：1、?
改变金属的内部组织结构。2、?
在金属表面覆盖保护层。涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。3、?
电化学保护法。[案例分析]
各种品牌的电热水器的内胆构造原理相同。都要求每一年更换一次内胆中的镁棒,否则热水器内胆，不仅“锈”外“秽”中，内胆内外都是黄绿色的锈迹，而且加热体已经被腐蚀得破旧不堪，上面还积有水垢。1-内胆 2-热水出水管 3-镁阳极棒4-加热管 5-冷水进水装热水器内部构造。腐蚀的镁棒被锈蚀的内胆
为什么内胆内要安装镁棒,并定期更换?[提问]
牺牲阳极保护法有哪些应用呢?[过渡]同学们提出了许多不同的保护方法，我们的自行车门选择哪种材料？采用防护方法？基于什么考虑？[思考与交流]
学生讨论、交流：氢氧化铁：水中溶有CO2、NaCl构成电解质溶液负极(Fe):
Fe-2e-=
Fe2+正极(C)
：2H2O+O2+4
e-=4OH-Fe2++2
OH-
=
Fe（OH）24Fe（OH）2+
O2+2H2O=4
Fe（OH）3
学生讨论、交流
洗干净、干燥、生成氧化膜学生探究成果汇报（预先在家做对比实验，要求课件要有实物照片），介质为纯水、食盐水、食醋；材料为铁锅、铜丝、易拉罐、内壁打磨过的易拉罐。铁锅铜丝易拉罐内壁打磨过的易拉罐纯水食盐水食醋阅读教材、讨论、小组交流、学生归纳总结学生交流、发言学生阅读教材54-55页、讨论并交流
学生小结:
镁是活泼金属,当与热水器内胆发生电池反应时,首先失去电子被溶解，并与内胆形成电流回路。
Mg-2e-=Mg2+镁阳极棒输出的电子使内胆成阴极而被保护,从而防止了内胆发生电化学腐蚀。
这种保护方法被称为牺牲阳极(活泼金属)保护法.交流：活泼金属镁被腐蚀，需要定期更换
学生阅读教材、思考、交流轮船、地下管道（水管、石油管、天然气、原油储备缸）桥梁、铁道、拦河闸、大型野外机械设备等学生阅读教材，讨论交流、提出措施阅读教材提供的资料，提出方案，全班交流
引起学生关注生活、用化学知识解决生活中的问题；复习巩固上节课的知识；复习巩固必修2中Fe的基础知识；训练表达能力和协作学习能力训练观察能力和激发解决问题的能力培养科学探究能力、激发自信、分享成果
通过对比实验，有利于归纳影响金属腐蚀的因素阅读能力、提取信息的能力、培养学生综合分析问题的能力、学生的交流、沟通能力，学生归纳、语言表达能力贯彻分类思想激发学生联系生产、生活实际提供舞台、让学生展示成果、分享成果、有成功感联系生活实际,培养分析问题、拓展学生思维,激发学生的求知欲培养阅读能力，进一步引发学生深入思考，激发学生创新思维，培养学生金属的防护意识。联系生活，增强爱校意识协作意识、培养学生解决实际问题的能力，培养学生热爱广州、激励为广州建设和发展勤奋学习培养综合运用能力
培养学生解决实际问题的能力
板书设计
第二节
金属的腐蚀和防护二
金属的防护1
影响金属腐蚀的因素：1）金属的本性：金属越活泼，越易被腐蚀；2）介质：在潮湿的空气中或与电解质接触，都容易被腐蚀。3）合金耐腐蚀2防止金属腐蚀的保护措施：1）?
改变金属的内部组织结构。2）?
在金属表面覆盖保护层。涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。3）?
电化学保护法。3
校门、大桥保护方案设计
金属的腐蚀和防护
第一课时
金属的腐蚀
课题
金属的腐蚀
教学目标
知识与技能：能描述金属腐蚀的化学原理；通过探索实验，培养学生发现问题，分析问题，解决问题的能力，通过学生的看、思、说培养学生的整体思维能力。过程与方法：实物、资料、图片→激发责任感→走进生活→探究金属腐蚀的根源情感态度与价值观：通过资料、图片，了解金属腐蚀对国民经济造成的危害，激发社会责任感；学生通过探究性学习和展示，让学生获取成功。
重点
金属的电化学腐蚀原理
难点
金属的电化学腐蚀原理
教学方法
实验探究、讨论、学生成果展示、阅读、讲解
仪器、用品
多媒体、铁钉、生锈铁钉、各种金属腐蚀图片
教师活动
学生活动
设计意图
[实物展示]
展示生锈的铁钉,请同学们讨论，在我们的身边你看到了那些金属被腐蚀，情况如何？
[图片展示]
展示生活中被腐蚀的金属图片[板书]
第二节
金属的腐蚀和防护[介绍]
(投影)
金属的腐蚀现象是普遍存在的，它所造成的危害也非常巨大。全球每一分半钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。腐蚀在世界各国、各行各业造成过重大损失，飞机坠毁，钢铁桥梁突然断塌、混凝土工程出现渗漏溶蚀、裂缝、钢筋断裂，输电塔杆倒塌，水轮机叶轮出现空泡腐蚀、腐蚀损伤、停电维修以至有的电厂突然停电，引起用电工厂成片停产。按美国官方指定的部门调查，美国腐蚀损失1975年为＄700亿，1986年为＄1260亿，1995年达＄3000亿。目前我国由于金属材料所带来的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。[板书]
一、
金属的腐蚀[提问]
生活中的各种金属是怎样被腐蚀的呢？
[小结]
金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程.[引导]
通过同学们积极发表观点，请你对以上这些金属的腐蚀现象进行分类：金属腐蚀：
化学腐蚀和电化学腐蚀[板书]
1、化学腐蚀金属与接触到的化学物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。[阅读并讨论]
在生活中的哪些环境容易发生化学腐蚀呢？[过渡]
我们知道，化学腐蚀一般在特定的环境中发生，而大多数腐蚀是通过形成原电池而腐蚀的。[提问]
展示无锈铁钉，铁制品应用于生活中的不同环境，有请同学展示探究成果----探究“铁在不同环境下的腐蚀”
[板书]
“铁在不同环境下的腐蚀”探究
表扬学生成果，针对汇报总结提升。[引导]
根据上述汇：“铁在不同环境下的腐蚀”的条件是：
1、铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀；2、铁在潮湿的空气里很快被腐蚀；3、铁在电解质溶液中腐蚀更快。4、温度升高，显著加速化学或电化学反应，加速腐蚀。[讲解]
观察以上试管的反应现象，可以得出铁钉与空气、水同时接触才会发生锈蚀；与NaCl溶液、CH3COOH溶液等电解质溶液接触会加速铁钉的锈蚀等结论。[提问]
为什么钢铁在不同的条件下腐蚀程度不同呢？[板书、讲解]
钢铁(Fe-C合金)在电解质溶液中形成无数微小原电池，活泼金属铁作负极。
负极(Fe):
Fe-2e-=
Fe2+正极(C)
:(1)
微酸性（溶有CO2）或中性电解质溶液
2H2O+O2+4
e-=4OH-
(2)
酸性较强溶液（溶有SO2等）
2H++2
e-=H2↑电化学腐蚀：不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。金属的腐蚀是由于金属发生化学或电化学反应的结果。[提问]
根据日常观察和生活经验，设计实验探究影响金属腐蚀的因素？
学生讨论身边金属被腐蚀的现象,交流观看并思考阅读并讨论学生思考、交流、进行小组协作学习、学生发表小组结论学生交流、发言学生阅读教材49页、讨论并交流，得出金属腐蚀的概念学生回答思考、交流学生以小组为单位，提前查阅资料并完成自己的实验探究活动、分小组汇报方案1：教材方案?在第一支试管中加入经煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使蒸馏水浸没铁钉，然后加入适量植物油以隔绝空气，使铁钉只与水接触，不与空气接触；⑵在第二支试管中放入棉花和干燥剂CaCl2，并塞上塞子，使铁钉只与空气接触，不与水接触；⑶在第三支试管中加入蒸馏水至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与水接触，又与空气接触；⑷在第四支试管中加入NaCl溶液至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与NaCl溶液接触，又与空气接触；⑸在第五支试管中加入CH3COOH溶液至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与CH3COOH溶液接触，又与空气接触。
阅读教材51-52页教师指导下的学生课后探究
引起学生对”化学与生活”的关注;训练表达能力.按金属进行分类,训练分类思想关注金属的腐蚀的危害,激发学生的社会责任感,进一步激发探究金属腐蚀的根源培养学生综合分析问题的能力、学生的交流、沟通能力，学生归纳、语言表达能力贯彻分类思想激发学生联系生产、生活实际提供舞台、让学生展示成果、分享成果、体验成功培养对比分析问题、归纳问题的能力，拓展学生思维培养阅读和分析能力复习巩固原电池基础知识,学习新知识开放思维，为“金属的防护”教学做铺垫
板书设计
第二节
金属的腐蚀和防护一
金属的腐蚀1、化学腐蚀(投影)金属与接触到的化学物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀.
“铁在不同环境下的腐蚀”探究2、电化学腐蚀：原理：钢铁(Fe-C合金)在电解质溶液中形成无数微小原电池
.
负极(Fe)：
Fe-2e-=
Fe2+正极(C)
：(1)
微酸性（溶有CO2）或中性电解质溶液
2H2O+O2+4
e-=4OH-
(2)
酸性较强溶液（溶有SO2等）
2H++2
e-=H2↑电化学腐蚀：不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。（投影）
第二课时
金属的防护
课题
金属的腐蚀
教学目标
知识与技能：知道金属腐蚀的危害，认识金属腐蚀造成的经济影响；知道一些选择防铁生锈方法时应考虑的因素
过程与方法：通过金属腐蚀的实验探究,总结出影响金属腐蚀的因素,提出金属防护的几种常见方法.
情感态度与价值观：通过资料、图片，实验探究，激发社会责任感；将生活中的具体案例的设计，学生通过探究性学习和展示，让学生获取成功。
重点
常用的几种金属防护方法
难点
牺牲活泼金属的保护法
教学方法
讨论、实物展示、阅读、讲解
金属腐蚀探究
仪器、用品
多媒体、各种金属腐蚀与防护图片、
学生研究成果课件
教师活动
学生活动
设计意图
[实物展示]
展示锅底有水的家用铁锅图片，在水面与铁锅接触处有红棕色物质，它是什么？为什么?（教师预先准备，学生预先在家实验）
[提问]
我们常用什么方法来保护我们的生活用品----炒菜铁锅？[板书]
二、金属腐蚀的防护[教师过渡]
金属的腐蚀受什么因素影响呢？掌声有请探究成果汇报[小结并板书]1
影响金属腐蚀的因素：金属的本性：金属越活泼，越易被腐蚀；介质：在潮湿的空气中或与电解质接触，都容易被腐蚀。合金耐腐蚀[思考与交流]：提出教材51页问题[小结]
2、防止金属腐蚀的保护措施：1、?
改变金属的内部组织结构。2、?
在金属表面覆盖保护层。涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。3、?
电化学保护法。[案例分析]
各种品牌的电热水器的内胆构造原理相同。都要求每一年更换一次内胆中的镁棒,否则热水器内胆，不仅“锈”外“秽”中，内胆内外都是黄绿色的锈迹，而且加热体已经被腐蚀得破旧不堪，上面还积有水垢。1-内胆 2-热水出水管 3-镁阳极棒4-加热管 5-冷水进水装热水器内部构造。腐蚀的镁棒被锈蚀的内胆
为什么内胆内要安装镁棒,并定期更换?[提问]
牺牲阳极保护法有哪些应用呢?[过渡]同学们提出了许多不同的保护方法，我们的自行车门选择哪种材料？采用防护方法？基于什么考虑？[思考与交流]
学生讨论、交流：氢氧化铁：水中溶有CO2、NaCl构成电解质溶液负极(Fe):
Fe-2e-=
Fe2+正极(C)
：2H2O+O2+4
e-=4OH-Fe2++2
OH-
=
Fe（OH）24Fe（OH）2+
O2+2H2O=4
Fe（OH）3
学生讨论、交流
洗干净、干燥、生成氧化膜学生探究成果汇报（预先在家做对比实验，要求课件要有实物照片），介质为纯水、食盐水、食醋；材料为铁锅、铜丝、易拉罐、内壁打磨过的易拉罐。铁锅铜丝易拉罐内壁打磨过的易拉罐纯水食盐水食醋阅读教材、讨论、小组交流、学生归纳总结学生交流、发言学生阅读教材54-55页、讨论并交流
学生小结:
镁是活泼金属,当与热水器内胆发生电池反应时,首先失去电子被溶解，并与内胆形成电流回路。
Mg-2e-=Mg2+镁阳极棒输出的电子使内胆成阴极而被保护,从而防止了内胆发生电化学腐蚀。
这种保护方法被称为牺牲阳极(活泼金属)保护法.交流：活泼金属镁被腐蚀，需要定期更换
学生阅读教材、思考、交流轮船、地下管道（水管、石油管、天然气、原油储备缸）桥梁、铁道、拦河闸、大型野外机械设备等学生阅读教材，讨论交流、提出措施阅读教材提供的资料，提出方案，全班交流
引起学生关注生活、用化学知识解决生活中的问题；复习巩固上节课的知识；复习巩固必修2中Fe的基础知识；训练表达能力和协作学习能力训练观察能力和激发解决问题的能力培养科学探究能力、激发自信、分享成果
通过对比实验，有利于归纳影响金属腐蚀的因素阅读能力、提取信息的能力、培养学生综合分析问题的能力、学生的交流、沟通能力，学生归纳、语言表达能力贯彻分类思想激发学生联系生产、生活实际提供舞台、让学生展示成果、分享成果、有成功感联系生活实际,培养分析问题、拓展学生思维,激发学生的求知欲培养阅读能力，进一步引发学生深入思考，激发学生创新思维，培养学生金属的防护意识。联系生活，增强爱校意识协作意识、培养学生解决实际问题的能力，培养学生热爱广州、激励为广州建设和发展勤奋学习培养综合运用能力
培养学生解决实际问题的能力
板书设计
第二节
金属的腐蚀和防护二
金属的防护1
影响金属腐蚀的因素：1）金属的本性：金属越活泼，越易被腐蚀；2）介质：在潮湿的空气中或与电解质接触，都容易被腐蚀。3）合金耐腐蚀2防止金属腐蚀的保护措施：1）?
改变金属的内部组织结构。2）?
在金属表面覆盖保护层。涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。3）?
电化学保护法。3
校门、大桥保护方案设计