1、金屬的腐蝕與防護教學設計本節內容選自人教版高中化學選修4第四章第4節金屬的電化學腐蝕與防護，本節知識用時二課時，本設計為第一課時。以省級重點中學某平行班高二學生為教學對象。一、 教學設計思路分析1、 教材分析本節課的地位和作用：金屬腐蝕是生活、生產中常見的現象，與社會的發展息息相關。它不但造成了巨大的資源的浪費，也給國民經濟造成巨大的損失。因此，我們要了解金屬腐蝕的危害，掌握其原理，從而尋找對應的解決辦法而達到節約資源的目的。這一課題主要包括化學腐蝕和電化學腐蝕的原理等知識。它鞏固了氧化還原反應、離子反應、原電池的知識。金屬的腐蝕是研究化學反應與能量具體直觀的體現，為學習金屬的防護打下基礎。教

2、材重點：電化學腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）的本質。教材難點：析氫腐蝕、吸氧腐蝕的原理2、 學情分析本節課之前學生已經初步學習了氧化還原反應、離子反應、原電池的原理等,對金屬腐蝕有感性認識，只是未歸納、整理、提升到具體腐蝕的條件及原理。金屬腐蝕是生活常見的化學現象。省重高二平行班學生的知識結構基本清晰，但是在設計實驗、觀察、記錄現象等方面的能力不夠全面，往往會遺漏信息，因此在教學中教師要充分發揮引導作用，拋出問題讓學生的思路更明了，運用舊知分析新的實驗現象，可提高學生的邏輯思維能力。二、教學方案設計1、 教學目標知識與技能：通過情境激趣、實驗探究等，分析、歸納、掌握析氫腐蝕和吸氧腐蝕原理。過程與方

3、法：通過比較不同條件下鐵生銹的生活實例，了解“類比”與“對比”在化學學習中的作用和重要性，學會獲取知識的方法。情感、態度與價值觀：通過金屬腐蝕與生產、生活實際相聯系的內容，提高學習興趣；過了解化學腐蝕的危害性，認識到學習化學的重要性和必要性。2、 教學方法情境法多媒體展示法、實驗探究法。3、 教學準備信息素材：全球鋼鐵腐蝕的數據、潮濕環境下鋼鐵生銹圖片，析氫腐蝕圖片、吸氧腐蝕的模擬圖片等；實驗素材：鐵粉、碳粉、10%稀硫酸、10%稀醋酸、紅墨水、泡菜水、燒杯、滴定管等；課前分組：依據“同組異質，異組同質”的原則，將全班同學分組。4、 教學過程教學環節教師活動學生活動設計意圖創設情景導入新課 【

4、創設情景】 “全球有20%的鋼鐵廠每年生產的鋼鐵是為鋼鐵腐蝕生產的”。【展示PPT】【閱讀討論】找出重點信息。通過數據引入，引發學生的好奇心，激起學習興趣。同時，培養學生通過閱讀獲取有用信息的能力。【問題】鋼鐵腐蝕的危害如此嚴重，是什么原因造成的？【過渡】帶著這些問題，下面我們來一起學習第三章 課題一 金屬的腐蝕【板書】第三章 課題一 金屬的腐蝕【分組討論】結合生活中現象猜測鋼鐵腐蝕原因。設疑，激發學生求知欲，明確本節課的學習內容探究化學腐蝕和電化學腐蝕【探究試驗】分別在試管和中加入5mL稀硫酸；然后在中加1g純鐵粉，在中加1g純鐵粉和0.5g炭粉。【問題組】1、哪一支試管中產生氣泡的速度快？

5、2、分析產生氣泡速度不同的原因？3、你能否聯系過去所學的原電池知識進行分析實驗與實驗的差異原因？【教師小結】1實驗中所發生的反應是鐵與硫酸直接發生化學置換反應，就像鐵與O2、Cl2等物質直接發生反應生成氧化鐵或三氯化鐵而引起的腐蝕一樣叫化學腐蝕。2實驗中加入碳粉過后，滿足了原電池組成的條件：鐵與碳粉形成兩個電極，其它鐵與他們接觸形成外電路，浸泡在硫酸溶液之中，形成了無數的微型原電池發生原電池反應，這種腐蝕叫電化學腐蝕。【板書】化學腐蝕：與接觸到的物質直接反應（慢）；電化學腐蝕：原電池反應（快）【過渡】為什么上面實驗中金屬與酸反應速率快呢？為什么形成原電池金屬就腐蝕的快呢？我們以實驗來開展分析：

6、【引導】通過剛才的分析，同學們能否繪制出實驗中一個微型原電池的裝置圖？1.做探究實驗。2.觀察實驗現象（比產生氣泡速度慢）。3.區別實驗產生金屬腐蝕的不同現象的原因一個是化學腐蝕，一個是電化學腐蝕。【學生繪圖】1.通過學生親自動手操作，培養學生自主探究的能力。2.引導學生透過現象看本質。3.回顧原電池知識，加深對電化學知識的理解。探究不同酸性條件下電化學腐蝕原理【引導】請同學們試著對上述原電池裝置中鐵電極和碳電極上發生的反應進行描述：【板書】一、析氫腐蝕鋼鐵酸性較強的溶液中的腐蝕原理：鐵電極正極：Fe 2e- = Fe2+（氧化反應）碳電極負極：2H+ + 2e- = H2（還原反應）電池反應

7、是：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2【引導】請同學們試著繪制鐵發生析氫腐蝕的原電池裝置。并歸納出析氫腐蝕的概念。【板書】由于金屬在較強酸性溶液中發生電化學腐蝕，并有氫氣產生的腐蝕，我們叫析氫腐蝕。【過渡】前面我們提到全球每分鐘就有一噸鋼鐵被腐蝕，難道這些鋼鐵都處在酸性環境之中嗎？事實上大多數鋼鐵都不會處在酸性較強的環境之中。那他們又是怎樣被腐蝕的呢？ 我們常見的環境中鋼鐵是處在下面PPT展示的自然環境條件下：【ppt展示】【設問】圖片中銹跡斑斑的鋼管所處環境為弱酸性或中性的潮濕環境，有的還存在有植物生長的環境之中被腐蝕的。那鐵被腐蝕的原因又是什么？下面我們來看一個同樣發生鐵和碳之間的電

8、化腐蝕實驗：【教師演示實驗】裝置如圖，在廣口瓶的橡膠塞上嵌入浸泡了泡菜水（pH=6）的兩條濾紙，將碳粉和鐵粉混合物均勻粘附在濾紙條的兩側面，濾紙中間插入一根移液管，廣口瓶底盛有紅墨水，塞緊橡膠塞，用洗耳球通過側面導管分別向廣口瓶中鼓入空氣，使紅墨水進入移液管中，當紅墨水剛好充滿液泡時，關閉止水夾。觀察一分鐘以后。泡菜水中鐵的吸氧腐蝕實驗【問題組】1你觀察到了什么現象？與析氫反應比較，同樣是鐵碳組成的原電池為什么移液管液面不上升（產生氫氣）是而下降？2液面下降說明廣口瓶中氣體被消耗。那消耗的是什么氣體？【教師點撥】同學們，如果讓反應持續進行并放置一段時間，你們會看到鐵粉與碳的混合物中會出現大量的

9、紅棕色沉淀物Fe(OH)3。請想一想這說明了什么？鐵參與氧化還原反應，首先生成二價鐵離子；氧參與反應使溶液轉變為堿性。【板書】二、吸氧腐蝕鐵在弱酸性或中性溶液中的腐蝕原理：鐵電極正極：Fe 2e- = Fe2+（氧化反應）碳電極負極：O2+2H2O+4e-=4OH-（還原反應）電池反應是：2Fe + O2+2H2O = 2Fe(OH)2【引導】請同學們試著繪制鐵發生吸氧腐蝕的原電池裝置。并歸納出吸氧腐蝕的概念。【板書】鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧氣，此時發生的反應叫吸氧腐蝕。【學生討論書寫】學生歸納概念。【觀看圖片】【分組討論】【學生觀察實驗】描述實驗現象（移液管中液面

10、下降） 【學生分析現象】移液管紅色液體液面下降，說明氧氣消耗。【學生分析】1鐵轉變為Fe2+的化合物再到Fe3+化合物；2轉變為堿性環境。畫出演示實驗中原電池裝置圖。學生歸納概念。用生活中常見現象引出問題，拉近學生與課堂的距離。先提出問題，再做實驗，使同學們有目的的觀看實驗現象，主動思考問題組。培養學生的觀察和分析比較的能力。4.引導學生通過實驗現象看本質，培養其發現問題，解決問題的能力。5.由實驗得出吸氧腐蝕與析氫腐蝕的概念，有助于加深學生對概念的理解。知識拓展【圖片】教師展示并講解析氫腐蝕與吸氧腐蝕圖片 【總結】通過上面的實驗以及圖片可以得出，在吸氧腐蝕過程中正極上是溶解在水膜中的O2得到

11、電子而被還原，實際上在一般情況下，析氫腐蝕與吸氧腐蝕同時存在，只是吸氧腐蝕比析氫腐蝕更為普遍。結課【引導】通過這一節課關于金屬腐蝕的學習，我想請同學們來尋找一下：“全球每分鐘會有一噸鋼鐵被腐蝕的原因是為什么？【教師總結】通過上述兩種鋼鐵的主要腐蝕析氫腐蝕和吸氧腐蝕的學習使我們進一步理解到為什么地球上鋼鐵每一分鐘會有一噸被腐蝕掉，它們無論存在哪一種環境之下：1干燥環境下有O2、Cl2等等化學物質可能與它們發生化學腐蝕；2在酸性潮濕的環境下，會發生析氫腐蝕；3在弱酸性或中性環境下，會發生吸氧腐蝕。也就是說鋼鐵無論在哪一種環境條件之下，只要暴露在自然界都可能受到腐蝕！要克服這種現狀我們需要進一步研究如何保護金屬。這就是我們化學后續課程需要繼續學習的金屬的防護。【學生分小組討論總結】前后呼應調動學生自主進行知識的總結激發學生繼續學習的欲望。5、 板書設計金屬的電化學腐蝕一、化學腐蝕：與接觸到物質直接反應（慢）二、電化學腐蝕：原電池反應（快）（一）析氫腐蝕：鐵電極負極：Fe 2e- = Fe2+（氧化反應）碳電極正極：2H+ + 2e- = H