【推荐】专题4-4+金属的电化学腐蚀与防护（教学案）-2017-2018学年高二化学同步精品课堂（选修4） 4页

一、教材分析 ‎,《金属的电化学腐蚀与防护》 是本章最后一节内容，重点介绍了金属电化学腐蚀的本质，讲述了防护金属腐蚀的主要方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。不但运用原电池的原理，也再次运用了电解原理，加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。‎ 二、教学目标: ‎ ‎1.知识与技能 ‎①了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因；‎ ‎②了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写；‎ ‎③掌握金属防护的方法。‎ ‎2．过程与方法 ‎①培养学生依据事实得出结论的科学方法；‎ ‎②培养学生的观察能力。‎ ‎3．情感态度与价值观 进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响。‎ 三、教学重难点 教学重点 吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理 ‎ 教学难点 吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理 ‎ 四、教学过程 预习探究（学生用）‎ 一、金属的电化学腐蚀 ‎（一） 金属腐蚀：‎ ‎1．定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。‎ ‎2．本质：M – n e- → M n+（氧化反应）‎ ‎3．类型：由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电 化学腐蚀。 ‎ ‎（二） 化学腐蚀：‎ ‎1．定义：金属与接触到的干燥气体（如O2、Cl2 、SO2等）或非电解质液体（如石油）直接发生化学反应而引起的腐蚀。‎ ‎2．影响因素：与接触物质的氧化性和温度有关，温度越高，化学腐蚀越加快。‎ ‎（三） 电化学腐蚀：‎ ‎1．定义：不纯的金属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（如 钢铁 在潮湿的空气中生锈）。因此不纯的金属比纯金属更容易被腐蚀，如纯铁比钢难腐蚀（难、易）。两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越快，活泼金属被腐蚀得越快。 ‎ ‎2．类型：(以钢铁腐蚀为例)‎ ‎（1）析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)‎ 负极: Fe－2e－=Fe2＋ 正极: 2H＋＋2e－=H2↑‎ 总方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑‎ ‎（2） 吸氧腐蚀 (碱性、中性或弱酸性溶液)‎ 负极: 2Fe－4e－=2Fe2＋ 正极: O2＋2H2O＋4e－=4OH－‎ 总方程式：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2‎ Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3‎ 铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，它不能（填“能”或“不能”）阻止钢铁继续腐蚀。‎ 二、金属的防护 ‎（1）改变金属的内部结构 例如:把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢,就大大地增加了钢铁对各种腐蚀的抵抗力。‎ ‎（2）在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层,从而使金属制品跟周围物质隔离开来,覆盖保护层的方法有以下几种:①在表面涂抹油脂、油漆等。②用电镀、热镀、喷镀的方法,在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如在钢铁表面镀锌、锡、铬、镍等。③用化学方法使金属表面生成一层致密而稳定的氧化膜。例如,工业上常借一些溶液的氧化作用,在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。‎ ‎（3）电化学保护法 ‎①牺牲阳极的阴极保护法 将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属将作为负_极（阳极）发生氧化反应而被损耗，被保护金属作为正极（阴极）就可以避免被腐 蚀。这种保护法牺牲了阳极保护了阴极。(装置图见课本86页图)‎ ‎②外加电流的阴极保护法 将被保护金属与外加直流电源的负极(正或负)相连让其成为阴极（阴或阳），而将外加直流电源的正极接到惰性电极上，让其成为阳极(阴或阳)。‎ 互动课堂 ‎（一）情景激思（教师用）‎ ‎【引入】秦始皇陵是世界上规模最大、结构最奇特、内涵最丰富的帝王陵墓之一，实际上它是一座豪华的地下宫殿。外国元首、学者参观秦俑博物馆后认为，秦俑坑的发现，不仅在我国，而且也是世界考古史上的一次重大发现，可以说是世界第八大奇迹。2009年6月13日，秦始皇陵兵马俑一号坑在沉寂了24年后迎来了第三次大规模发掘，同前两次一样，这一次也出土了大量的青铜器，其中有的青铜兵器在地下埋藏了两千多年，但出土后依然光亮如新，锋利无比。 想一想，古人是如何使这些铜器不受腐蚀的？在实际生产生活中又是如何保护金属制品不受腐蚀的呢？本节课我们来学习有关金属的电化学腐蚀与防护的知识。‎ ‎【教师强调】本节课主要内容是金属的电化学腐蚀与防护 ‎【板书】金属的电化学腐蚀与防护 ‎【问题1】‎ 化学腐蚀 电化学腐蚀 条 件 有无电流产生 本 质 相互联系 ‎【学生阅读并回答】 ‎ ‎【教师总结】‎ 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与氧化剂直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化的过程 较活泼金属被氧化的过程 相互联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生 ‎【问题2】完成科学探究实验 ‎【学生动手操作】‎ ‎【教师总结】略 ‎【板书】金属的电化学腐蚀与防护 一、金属的电化学腐蚀 ‎1.金属腐蚀的分类 ‎2.金属电化学腐蚀的分类 二、金属电化学的防护 ‎1.牺牲阳极的阴极保护法 ‎2.外加电流的阴极保护法 ‎【自主练习】‎ ‎1.纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样 （×，前者属于化学腐蚀，后者属于电化学腐蚀）‎ ‎2.干燥环境下金属不被腐蚀 （×，干燥环境下，金属不易被腐蚀）‎ ‎3.Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 （×，Cu在潮湿的环境中腐蚀成Cu2CO3(OH)2）‎ ‎4.外加电流的阴极保护法，构成了电解池；牺牲阳极的阴极保护法构成了原电池。二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀 （ √）‎ ‎ [教师点拨]学习知识时，不要只简单掌握知识，应该要记住知识的内涵和延伸。‎ 五、教学反思 本节课上完后，从教学目标的达成来看，基本完成了教学任务，课后师生评价也较好，感觉在于利用多媒体和实验探究教学，设置问题情景作为课堂引入部分，采用探讨等多种教学方法，使学生比较容易接受新知识，因此有个较深刻的印象，对后面几个因素的讲解很有帮助，以丰富教学内容，激发学生的学习兴趣， ‎