金属的腐蚀 教学设计 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1+.docxVIP

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选择性必修1第四章化学反应与能量

第三节金属的腐蚀与防护

第一课时

金属的腐蚀

教学设计

教学目标

1.认识金属的腐蚀及其危害，知道金属腐蚀的两种类型。

2.理解钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件及原理，会书写电极反应式。

3.感受金属在生产、生活中的运用，形成科学利用资源的思想。

4.应用所学的金属腐蚀知识，对实际金属腐蚀问题进行分析和解决。

教学重难点

教学重点：金属的电化学腐蚀

教学难点：钢铁析氢腐蚀、吸氧腐蚀的条件及原理，电极反应式的书写。

教学过程

【导入】图片及视频展示：金属腐蚀在生活中很普遍。

【学习任务一】金属腐蚀的危害及类型。

【师】金属腐蚀存在一些危害，比如说会造成经济损失，引发安全威胁。这节课我们就来深入的学习金属腐蚀的相关知识点。

【讲解】

1.金属腐蚀的危害

①机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废。

②飞机的某一零部件破损而造成坠毁；

③桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成塌陷；

④地下金属管道破裂而发生泄漏；

⑤轮船的船体损坏等。

2.金属腐蚀的定义：指金属与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

本质：金属原子失去电子被氧化的过程。M－ne－→Mn+

化学腐蚀与电化学腐蚀的比较

腐蚀类型

化学腐蚀

电化学腐蚀

定义

金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀。

不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子的腐蚀叫做电化学腐蚀。

本质

金属直接被氧化的过程

较活泼的金属被氧化的过程

有无电流

无

有

共同点

都是金属的氧化反应

相互联系

化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重

化学腐蚀相对较慢，电化学腐蚀相对较快

【学习任务二】电化学腐蚀中，关于析氢腐蚀与吸氧腐蚀

【过渡】由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

【讲解】2.钢铁的电化学腐蚀

①析氢腐蚀

负极：Fe－2e－===Fe2＋

正极：2H＋＋2e－===H2↑

总反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

【思考】析氢腐蚀下的电解质溶液应当满足什么条件？

【讲解】析氢腐蚀过程中电解质溶液呈强酸性、较强酸性

②吸氧腐蚀

负极：Fe－2e－===Fe2＋

正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

总：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2

其他反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3

Fe(OH)3Fe2O3·xH2O

【思考】吸氧腐蚀下的电解质溶液应当满足什么条件？

【讲解】吸氧腐蚀过程中电解质溶液呈弱酸性或呈中性、有氧。

【思考与探究】实验4-3

（1）将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入具支试管中。一段时间后观察导管中水柱的变化，思考原因。

【引导】一段时间后水柱升高，因为发生吸氧腐蚀，试管内压强减小，水柱升高。

（2）取等量的锌粒和稀盐酸分别放入两支试管，向其中一支滴加几滴硫酸铜溶液，观察现象，思考原因。

【实验现象】加入硫酸铜溶液的试管中的锌粒表面产生气泡更多，反应速率更快。

【原因】Zn置换出来的Cu与Zn、稀盐酸构成很多微小的原电池，加快反应速率。

【小结】学生交流总结并完成下列表格的填写

析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较

类型

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

条件

电极反应

负极

正极

总反应式

相互联系

【学习任务三】金属腐蚀的有关运用

【过渡】对于金属的腐蚀，大家听上去感觉是一个不好的现象，但任何事物都具有两面性，我们要用科学的态度去看待问题，金属的腐蚀也会给人类带来便利。比如：食品脱氧剂、暖宝宝、蒸汽眼罩等，还有工业中与医疗中的广泛运用。

【随堂练习】

1.下列现象与电化学腐蚀无关的是:()

A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B.生铁比纯铁更易生锈

C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈

D.银质奖牌久置表面变暗

E.铝片不用特殊方法保护

2.下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是。

【总结】总结本堂课所学知识点。

【板书设计】