DOC《课题》

课题 金属的电化学腐蚀与防护 课型 新知识课 授课人 胡松 授课班级 高二14 教材分析 本课时讲授选修4

第四章

第四节《金属的电化学腐蚀与防护》,本节的主要内容有三个方面:

一、揭示金属腐蚀的严重危害;

二、金属腐蚀的原因;

三、金属防护.

鉴于金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍也更为严重,本课以最常见的钢铁锈蚀为例,剖析了金属的两种电化学腐蚀过程――吸氧腐蚀和析氢腐蚀,且重点介绍了金属的两种电化学腐蚀方法――牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法. 本课内容较为简单,联系原电池以及电解池部分内容来解决问题.在教学上,一方面是要让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施,同时还要让学生知道:防止金属腐蚀,任重道远! 学生分析 本课时重点在于三个探究性实验,学生在知识上存在的问题不大,主要是实验操作和动手能力的极度缺乏,会给这节课带来一些难点. 大部分学生思考问题的深度不够,可能会导致教学过程中某些关键点的导出困难 教学目标 【知识与技能】 知道金属腐蚀的两种类型 能够解释金属发生电化学腐蚀的原因 了解防止金属腐蚀的具体方法 【过程与方法】 学会从视频材料以及教材中获取关键信息 学会通过实验从微观上来研究宏观现象 通过探究学习,训练学生的定性实验能力,培养学生的定量实验思维 【情感态度与价值观】 认识到金属腐蚀的严重危害 通过探究活动,发展学生的合作探究能力,学会合作学习与交流 通过实验这一科学研究方法,培养学生实事求是的科学精神和态度 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 教学媒体 多媒体 教学策略 情景创设、小组讨论、直接提问、阅读教材自学、分组实验、总结归纳 教学过程设计: 教学任务 教师活动 学生活动 设计意图 引入新课 播放钢铁锈蚀的视频 观看 通过视频传输信息,引入本课讲授的知识内容:金属腐蚀的原因及金属的防护 提问学生的感受;

教师一句话总结:金属在生活中的作用十分巨大,但与此同时金属腐蚀带来的经济损失以及对生命安全造成的威胁也十分严重,因而了解金属腐蚀的原因和如何防止金属腐蚀是非常必要的. 金属腐蚀 在已经预习的基础上,讲解金属腐蚀的定义;

引导学生得出金属腐蚀的实质 金属腐蚀实质为第二部分金属防护做铺垫 提问学生金属腐蚀的分类;

第一类,化学腐蚀,简要介绍,强调干燥、非电解质,具体事例燃气灶中央、石油管道 回答问题 第二类,电化学腐蚀,定义,强调不纯金属、电解质溶液、原电池.从生活中使用最多的金属材料-钢铁入手,那么钢铁在潮湿的空气中易生锈是一个典型电化学腐蚀的例子. 今天我们就来模拟钢铁的生锈研究电化学腐蚀过程到底发生了什么样的变化 简要比较化学腐蚀与电化学腐蚀;

以钢铁生锈为例,过渡到接下来的实验探究部分 【吸氧腐蚀】实验探究-负极 实验一: 学生动手实验,观察Fe-C-NaCl溶液这一装置中是否有电流产生 学生实验 表明研究的是钢铁的电化学腐蚀模型 结论分析:电流计指针明显偏转,说明有电流产生,这一装置为原电池,联系电化学腐蚀的定义,我们研究的就是钢铁的电化学腐蚀过程;

从现象上我们没有观察到明显的氧化还原反应的发生那么这一个腐蚀过程的原理到底是什么呢? 下面我们就从原电池的角度研究这一装置的正负极变化 从原电池分析出发,详细研究吸氧腐蚀 实验二: 首先我们来看一下负极,Fe作为负极,发生了氧化反应,失去电子,那么请同学们思考,Fe发生变化之后产生了什么离子? 亚铁离子、铁离子 同学们的看法出现了两个不同的观点,那么我们应该如何来验证? 铁离子的检验方法;

亚铁离子的检验方法,学生可发言,最终教师总结到专属试剂上来,简要介绍铁氰化钾溶液以及检验原理 交流讨论 对于可预测的学生回答做好处理,评价 前四组按照实验设计检验亚铁离子,后五组检验铁离子. 记录实验现象 教师总结归纳,展示图片,书写负极反应式 学生实验 对负极变化总结定论 【吸氧腐蚀】实验探究-正极 我们解决了负极反应,下面继续来研究正极;

分析:正极上发生还原反应,得到电子,那么到底是哪种氧化剂物质或微粒呢? 请大家讨论发言,并写出你所预测的正极反应式(提示,钢铁表面水膜中溶解的物质) O2 H+ 教师要注意引导,联系教材 同样出现了两种不同的预测,那么请大家思考,如何通过实验来验证你的预测是否正确呢? 【交流讨论】可能出现情况:检验溶液酸碱性;

通过ppt展示的红色字体强调,引导学生思考到封闭体系压强变化 如何设计实验装置 交流讨论 设计装置,语言描述 从理论上分析否定酸碱性检验的不可行性. 培养学生设计实验装置的能力思维 简要说明教材实验4-3的原理,描述本节课对这个实验的改进;

铁片、活性炭粒、食盐水浸泡、品红溶液、吸量管的简单介绍及为什么使用内径极小的吸量管―液面变化明显 学生按照改进实验方案,依照实验步骤迅速实验,观察现象 学生实验 提问学生实验现象,是否一致,不一致的可能原因;

总结归纳,正极上O2得电子被还原,书写正极反应式,完成总反应 在此可将前后实验改进做比较,说明优点;

若出现问题可强调气密性问题;

在此可以点拨定量计算的问题 现在我们已经知道了钢铁发生这种电化学腐蚀的原理,我们发现整个过程是一个吸收氧气的变化,因此又叫吸氧腐蚀. 那么我们说钢铁在潮湿的空气中容易生锈,那么铁锈到底是怎么来的呢? 氢氧化亚铁的转化,氢氧化铁的脱水,最后变成我们熟知的铁锈. 将钢铁生锈的来龙去脉解释清楚 钢铁的吸氧腐蚀过程可以用这张图来表示,那通过实验我们知道发生这种腐蚀的时候水膜是呈中性的,实际上,呈现碱性或弱酸性的时候也是发生吸氧腐蚀;

那还有一种情况就是水膜呈较强酸性的时候,发生的什么腐蚀呢? 产生氢气,叫做析氢腐蚀,电极反应式及总反应我们十分了解,在这里不赘述. 学生回答,比较两种电化学腐蚀 联系示意图迅速描述一遍吸氧腐蚀和析氢腐蚀 金属防护 现在我们知道了钢铁生锈等腐蚀现象多是由于发生了上述类似的电化学腐蚀,那么我们如何从电化学的角度来应对来防止电化学腐蚀呢? 教师引导学生思考,提问学生回答. 思考 从电化学腐蚀和金属腐蚀的本质出发,找出金属失去电子才是解决问题的突破口 提供思路,1:寻找代替被保护金属失电子的材料2:强制向被保护金属输入电子 阅读教材,两种电化学防护方法,教师简要结合示意图进行说明,简单介绍实际应用 学生阅读教材 刚刚介绍了两种电化学防护的方法,请大家思考一下,我们日常生活中使用了许多的金属,这些金属的防护都是使用的电化学防护么?不是 交流讨论,例举生活中金属防护的实例,并思考其防护原理 交流讨论,回答问题 简单例举图片进行说明 回顾本节内容,布置任务,表达期望. 深化金属防护的重要性可从寻找替代材料角度鼓励学生未来的学习. 教学反思 板书设计 4.4 金属的电化学腐蚀与防护

一、金属腐蚀

1、化学腐蚀

2、电化学腐蚀 吸氧腐蚀:负: 正: 总: 析氢腐蚀

二、金属防护

1、电化学防护:牺牲阳极的阴极保护法;

外加电流的阴极保护法

2、其他 ........