《金属的腐蚀与防护》教学设计最全版

《金属的腐蚀与防护》教学设计

本节内容选自人教版高中化学选修4第四章第4节《金属的电化学腐蚀与防护》，本节知识用时二课时，本设计为第一课时。以省级重点中学某平行班高二学生为教学对象。 一、 教学设计思路分析 1、 教材分析

本节课的地位和作用：金属腐蚀是生活、生产中常见的现象，与社会的发展息息相关。它不但造成了巨大的资源的浪费，也给国民经济造成巨大的损失。因此，我们要了解金属腐蚀的危害，掌握其原理，从而寻找对应的解决办法而达到节约资源的目的。

这一课题主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀的原理等知识。它巩固了氧化还原反应、离子反应、原电池的知识。金属的腐蚀是研究化学反应与能量具体直观的体现，为学习金属的防护打下基础。

教材重点：电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质。 教材难点：析氢腐蚀、吸氧腐蚀的原理 2、 学情分析

本节课之前学生已经初步学习了氧化还原反应、离子反应、原电池的原理等,对金属腐蚀有感性认识，只是未归纳、整理、提升到具体腐蚀的条件及原理。金属腐蚀是生活常见的化学现象。

省重高二平行班学生的知识结构基本清晰，但是在设计实验、观察、记录现象等方面的能力不够全面，往往会遗漏信息，因此在教学中教师要充分发挥引导作用，抛出问题让学生的思路更明了，运用旧知分析新的实验现象，可提高学生的逻辑思维能力。

二、教学方案设计 1、 教学目标

知识与技能：通过情境激趣、实验探究等，分析、归纳、掌握析氢腐蚀和吸氧腐蚀原理。

过程与方法：通过比较不同条件下铁生锈的生活实例，了解“类比”与“对比”在化学学习中的作用和重要性，学会获取知识的方法。

情感、态度与价值观：通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容，提高学习兴趣；过了解化学腐蚀的危害性，认识到学习化学的重要性和必要性。 2、 教学方法

情境法﹑多媒体展示法、实验探究法。 3、 教学准备

信息素材：全球钢铁腐蚀的数据、潮湿环境下钢铁生锈图片，析氢腐蚀图片、吸氧腐蚀的模拟图片等；

实验素材：铁粉、碳粉、10%稀硫酸、10%稀醋酸、红墨水、泡菜水、烧杯、滴定管等； 课前分组：依据“同组异质，异组同质”的原则，将全班同学分组。 4、 教学过程 教学 环节 创设 情景 【创设情景】 “全球有20%的钢铁厂每年生产的钢铁是为钢铁腐蚀生产的”。 教师活动 学生 活动 设计 意图 通过数据引入，引发学生导入 新课 【展示PPT】 【阅读讨论】找出重点信息。 的好奇心，激起学习兴趣。同时，培养学生通过阅读获取有用信息的能力。 【问题】钢铁腐蚀的危害如此严重，是什么原因造成的？ 【过渡】带着这些问题，下面我们来一起学习第三章 课题一 金属的腐蚀 【板书】第三章 课题一 金属的腐蚀 探究化学腐蚀 和电化学腐蚀 【探究试验】分别在试管①和②中加入5mL稀硫酸；然后在①中加1g纯铁粉，在②中加1g纯铁粉和0.5g炭粉。 【问题组】1、哪一支试管中产生气泡的速度快？ 2、分析①②产生气泡速度不同的原因？ 3、你能否联系过去所学的原电池知识进行分析实验①与实验②的差异原因？ 【教师小结】 1．实验①中所发生的反应是铁与硫酸直接发生化学置换反应，就像铁与O2、Cl2等物质直接发生反应生成氧化铁或三氯化铁而引起的腐蚀一样叫化学腐蚀。 2．实验②中加入碳粉过后，满足了原电池组成的条件：铁与碳粉形成两个电极，其它铁与他们接触形成外电路，浸泡在硫酸溶液之中，形成了无数的微型原电池发生原电池反应，这种腐蚀叫电化学腐蚀。 【板书】化学腐蚀：与接触到的物质直接反应（慢）； 电化学腐蚀：原电池反应（快） 【过渡】为什么上面实验②中金属与酸反应速率快呢？为什么形成原电池金属就腐蚀的快呢？我们以实验②来开展分析： 【引导】通过刚才的分析，同学们能否绘制出实验②中一个微型原电池的装置图？ 【分组讨论】结合生活中现象猜测钢铁腐蚀原因。 1.做探究实验。 2.观察实验现象（①比②产生气泡速度慢）。 3.区别实验①②产生金属腐蚀的不同现象的原因——一个是化学腐蚀，一个是电化学腐蚀。 【学生绘图】 设疑，激发学生求知欲，明确本节课的学习内容 1.通过学生亲自动手操作，培养学生自主探究的能力。 2.引导学生透过现象看本质。 3.回顾原电池知识，加深对电化学知识的理解。 探究不同酸性条件下电化学腐蚀原理 【引导】请同学们试着对上述原电池装置中铁电极和碳电极上发生的反应进行描述： 【板书】一、析氢腐蚀 钢铁酸性较强的溶液中的腐蚀原理： 铁电极——正极：Fe – 2e- = Fe2+（氧化反应） 碳电极——负极：2H+ + 2e- = H2（还原反应） 电池反应是：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 【引导】请同学们试着绘制铁发生析氢腐蚀的原电池装置。并归纳出析氢腐蚀的概念。 【板书】由于金属在较强酸性溶液中发生电化学腐蚀，并有氢气产生的腐蚀，我们叫析氢腐蚀。 【过渡】前面我们提到全球每分钟就有一吨钢铁被腐蚀，难道这些钢铁都处在酸性环境之中吗？事实上大多数钢铁都不会处在酸性较强的环境之中。那他们又是怎样被腐蚀的呢？ 我们常见的环境中钢铁是处在下面PPT展示的自然环境条件下： 【ppt展示】 【设问】图片中锈迹斑斑的钢管所处环境为弱酸性或中性的潮湿环境，有的还存在有植物生长的环境之中被腐蚀的。那铁被腐蚀的原因又是什么？ 下面我们来看一个同样发生铁和碳之间的电化腐蚀实验： 【教师演示实验】 装置如图，在广口瓶的橡胶塞上嵌入浸泡了泡菜水（pH=6）的两条滤纸，将碳粉和铁粉混合物均匀粘附在滤纸条的两侧面，滤纸中间插入一根移液管，广口瓶底盛有红墨水，塞紧橡胶塞，用洗耳球通过侧面导管分别向广口瓶中鼓入空气，使红墨水进入移液管中，当红墨水刚好充满液泡时，关闭止水夹。观察一分钟以后。 泡菜水中铁的吸氧腐蚀实验 【问题组】 【学生讨论书写】 学生归纳概念。 【观看图片】 【分组讨论】 【学生观察实验】描述实验现象（移液管中液面下降） 【学生分析现象】移液管红色液体液面下降，说明氧气 用生活中常见现象引出问题，拉近学生与课堂的距离。 先提出问题，再做实验，使同学们有目的的观看实验现象，主动思考问题组。 培养学生的观察和分析比较的能力。 4.引导学生通过实验现象看本质，培1．你观察到了什么现象？与析氢反应比较，同样是铁碳组成的原电池为什么移液管液面不上升（产生氢气）是而下降？ 2．液面下降说明广口瓶中气体被消耗。那消耗的是什么气体？ 【教师点拨】 同学们，如果让反应持续进行并放置一段时间，你们会看到铁粉与碳的混合物中会出现大量的红棕色沉淀物——Fe(OH)3。请想一想这说明了什么？ 铁参与氧化还原反应，首先生成二价铁离子；氧参与反应使溶液转变为碱性。 【板书】二、吸氧腐蚀 铁在弱酸性或中性溶液中的腐蚀原理： 铁电极——正极：Fe – 2e- = Fe2+（氧化反应） 碳电极——负极：O2+2H2O+4e-=4OH-（还原反应） 电池反应是：2Fe + O2+2H2O = 2Fe(OH)2↓ 【引导】请同学们试着绘制铁发生吸氧腐蚀的原电池装置。并归纳出吸氧腐蚀的概念。 【板书】钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时发生的反应叫吸氧腐蚀。 消耗。 【学生分析】 1．铁转变为Fe2+的化合物再到Fe3+化合物； 2．转变为碱性环境。 画出演示实验中原电池装置图。 学生归纳概念。 养其发现问题，解决问题的能力。 5.由实验得出吸氧腐蚀与析氢腐蚀的概念，有助于加深学生对概念的理解。 知识拓展 【图片】教师展示并讲解析氢腐蚀与吸氧腐蚀图片 【总结】通过上面的实验以及图片可以得出，在吸氧腐蚀过程中正极上是溶解在水膜中的O2得到电子而被还原，实际上在一般情况下，析氢腐蚀与吸氧腐蚀同时存在，只是吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍。 结课 【引导】通过这一节课关于金属腐蚀的学习，我想请同学们来寻找一下：“全球每分钟会有一吨钢铁被腐蚀的原因是为什么？ 【教师总结】通过上述两种钢铁的主要腐蚀——析氢腐蚀和吸氧腐蚀的学习使我们进一步理解到为什么地球上钢铁每一分钟会有一吨被腐蚀掉，它们无论存在哪一种环境之下： 1．干燥环境下有O2、Cl2等等化学物质可能与它们发生化学腐蚀； 2．在酸性潮湿的环境下，会发生析氢腐蚀； 【学生分小组讨论总结】 前后呼应调动学生自主进行知识的总结 3．在弱酸性或中性环境下，会发生吸氧腐蚀。 也就是说钢铁无论在哪一种环境条件之下，只要暴露在自然界都可能受到腐蚀！要克服这种现状我们需要进一步研究如何保护金属。这就是我们化学后续课程需要继续学习的金属的防护。 5、 板书设计

金属的电化学腐蚀

一、化学腐蚀：与接触到物质直接反应（慢） 二、电化学腐蚀：原电池反应（快） （一）析氢腐蚀：

铁电极——负极：Fe – 2e- = Fe2+（氧化反应） 碳电极——正极：2H+ + 2e- = H2（还原反应） 总反应：Fe+2H+ = Fe2+ + H2 （二）吸氧腐蚀 ：

铁电极——负极：Fe – 2e- = Fe2+（氧化反应）

碳电极——正极：O2+2H2O2+4e-=4OH-（还原反应） 总反应： Fe + O2 + 2H2O =2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 =Fe2O3x.H2O +（3-x）2H2O

激发学生继续学习的欲望。 “人的思想是万物之因。播种一种观念就收获一种行为，播种一种行为就收获一种习惯，播种一种习惯就收获一种性格，播种一种性格就收获一种命运”.思想决定行为，行为决定命运。要改变命运，就要先改变行为；而要改变行为，就要先改变思想。是的，若要改变自己，让我们从思想开始人要昂扬不要张扬昂扬，是乘风破浪的船帆，张扬，是折戟沉沙的暗礁。人们常说：“人要斗志昂扬，切不可趾高气扬”,说明人活于世，还是要有点儿精神的。生活中，大凡张扬者，总是傲慢自恃，目空一切。由于不把任何人放在眼里，必然遭人嫉恨，以致于众叛亲离，郁郁而不得志；而一个昂扬向上的人，由于心态积极，大气随和，且与人为善，一般通过自己不懈的努力，大多都能一步步改变自己的命运，并最终走向成功。所谓“富不过三代，穷不过五服”,说的也是这个道理。人要执着不要固执执着，说到底是对信念的不懈坚持，是一种一往无前的精神状态；而固执属于非理性的，固执虽然也是坚持，但却是“不撞南墙不回头”的偏执。因此，我们切忌将坚持与固执划等号。许多时候固执是非理性的想当然，而坚持则是经过理性分析之后做出的理性决断。现实中，我们既要做到不因他人的错误劝解，而随意放弃自己的目标，也不要因为对方的善意且正确的提醒或规劝而固执己见。人要执着，只有执着才能成就人生；人不能固执，一旦固执，人生也必受困人要自信不要自负自信与自负的区别在于：自信者相信自己的能力，既能恰当的评估自己，还能看到别人的自信和长处；而自负的人总是目空一切，习惯性高估自己，也不会尊重和采纳他人的正确主张或建议。可以这么说，人的一生自信是成功的起步，是成就事业的基础。人一旦没了自信，做起事来就会犹豫不决，瞻前顾后，不仅难以干好工作，也容易丧失机遇。当然，倘若自信过了头，也容易变成自负，因为盲目的乐观，也会让人一叶障目。因此，做人既不能不切实际地高估自己，夜郎自大，也不能因为过往的挫折或不幸而丧失信心，低估了自己的能徐悲鸿曾说：人不能有傲气，但不能没有傲骨，这傲骨指的就是骨气。做人绝对不能有傲气，因为，骄傲会使人变得无知。人一旦有了傲气，就会自命不凡，容易变成井底之蛙，从而目光短浅，目中无人，这无异于人生的“毒药”,也是一种非常可怕的不幸；做人不可以没有骨气，因为，人有了骨气才会有原则和立场，才可以处理好身边复杂的事情，才能赢得他人的尊重。因此，骨气，既是做人应有的风范，也是人性的大美。一个有骨气的人，不仅人格有高度，做人也有温度人要大气不要小气大凡“小气”不外乎三种情形。一是对自己抠门却对外大方。这种人其格局也是大气的，无疑值得敬佩和交往；二是对自己大方却对外小气的人。这种人非常自私，时间久了朋友都会慢慢疏远或离去，自然难有真心朋友；第三种是对自己和外人都吝啬的人。这类人最为悲哀，既缺乏生活乐趣，也没有朋友难以享受人生。常言道：欲成大器，得养大气。大气之人不仅谈吐大方得体，处世自然和谐，还能海纳百川，高屋建瓴地看问题。就如一本好书，让人感觉厚重而爱不释手。人要多些书卷气，少些书生气显然，一字之差却有天壤之别。有书卷气的人，身上不仅散发着一股淡淡的书香，带着纸的气息，透着墨的芬芳，千百年来，那一缕缕飘逸的书香，也把一批批文人志士，熏陶和浸润得文雅儒雅、优雅高雅。现实中，有些人虽然读书不少，由于不接地气，充其量也只是个“书生”.古人云：十有九人堪白眼，百无一用是书生，为什么？因为，一旦读书读成书呆子，看问题就会简单片面，做人若不懂得变通，就容易活在真空和虚幻之中，以至于既成不了大器，也很难成大事示强，并不是看谁的嗓门大、音量高、话语狠。必要的时候，我们必须示强，可以说是一种智慧的运用。既是一个人坚强意志和顽强态度的对外宣示，也是一个人力量和立场的刻意表露。如果说逞强，是一种耀和显摆，是嚣张、狂妄的耍威风；那么示强，代表了秀肌肉、亮剑和示人心。生活中，真正的强者从不逞强，有一种说法，示强是力量的表露，逞强是自不量力的表演。在我看来，示强而不逞强，威而不怒，屈人而不以战，且懂得适可而止，才是最好的示强人可示弱不可软弱虽然人的本能是不轻易向人示弱，但适度地示弱，既是一种需要，也是一种气度。现实告诉人们，人可以示弱，决不可软弱。因为，人若软弱，就会扛不住事担不起责，就会习惯性仰人鼻息、寄人篱下而苟且，没志气没骨气没底气。而示弱则不同，很多时候，示弱者不显山不露水，不惹事不生非，给人的感觉不具挑战性和威胁性，既可以说是变通之计，也可以说是韬光养晦、养精蓄锐的一种策略。如果说不低头不屈服是有个性的话，那么示弱而不软弱，无疑是聪明的选择人可以示好不可讨好人与人交往，若有矛盾和裂痕一直僵着，绷紧的关系不仅不能改善，还可能因绷而溃。示好与讨好的区别就在于：讨好是纯粹的取悦、迎合或迁就，是不讲原则的曲意逢迎和别有用心的假意奉承；而示好则是表达友善的一种语言与信号，不仅是一种自信的表现，更是一种智慧，一种修养，一种修为。喜欢讨好的人，千方百计揣摩别人的心思和脸色说话办事，没尊严没原则没底线；不懂示好的人一根筋到底，一条道走到黑，不懂得灵动善融，呆板而乏味；唯有懂得示好的人，才能审时度势，拿捏好火候，给人与人的关系抹上一道暖色，涂上一层亮色人可低调不可低声说到底，低声就是在做“鸵鸟”,也是在低级做人。既是人格萎缩、精神萎靡的一种写照，也是缺乏骨气，不敢担当的一种表现。低调不等于低声，低调的人不仅深刻而不肤浅、不显山不露水，还能以平和的心态、不争的姿态待人接物。低调的人，不仅具备分析判断、把握分寸的能力和智慧，清楚何时何地、何种情形下需要隐忍；也知道在纷纷扰扰中留一份余地，留一份清醒，懂得择高处立，寻平处坐，向宽处行。因此，低调不仅是为人的一种内涵，更是一门学问。方丈正在坐禅,将军冒冒失失开了口,老方丈眼睛都没睁开,很轻蔑地说:\你这样一介武夫,连个起码的礼数都没有,还配听什么修禅的道理.\将军大怒,咣当一声拔出剑来,直指老方丈鼻尖\你个臭和尚,问你是给你面子,还不识抬举了?!\方丈睁眼,一指将军:\此一念,你就在地狱.\将军一怔,忽然羞赧,掷剑伏地:\在下失礼,本来是为求教于师父,还请师父宽恕.\方丈淡淡地说:\此一念,你已经在天堂.\随着长大,看见都市里的街道一天比一天宽,人的心量却一天比一天窄.开的私家车越来越好,路却越来越堵,以至于出现了路怒一族.于是常常想:浮沉忙碌间,我们还能不能照顾好每一个起心动念?有句话\不怕念起,就怕觉迟\人吃五谷杂粮,有七情六欲,有个诱因,难免就起了嫉妒、贪婪、烦恼、报复各种念头,关键是有没有一种觉悟能及时制止了念头,让自己明辨是非的理智赶在做傻事之前醒过来看\烦恼\二字,那是火冲上了顶、乱了心,而\觉悟\二字,恰恰是\见我心\于狂喜中、于暴怒中、于飞短流长的环境中,得见自己的心,都不容易.世间最难辨识的不是远方,是近处;最难评价的不是网上的人和事,是自己.世间最难把握的也不是一生,是一念.一位朋友给我讲过一件乡村往事:三十多年前,在他女朋友家的村里,有一户人家的女儿跟人私奔,怀了身孕.连续几家女眷来跟他后来的丈母娘议论这件事,可他这位准丈母娘就是不接一句茬儿.别人义愤填膺之余好奇追问这位邻居不表态的原委,老太太慢悠悠说了一句:\我家有四个还没出嫁的丫头,我不敢担保自己家的闺女个个不落话把儿,我也不敢笑话别人家的闺女\后来,这家的女儿都考了出去,个个很有出息.乡里都说,是为娘的家有规矩,口上也积德.时时心存\不敢\就熄了些自己的妄念,多了点儿对别人的恻隐.一念不炽,就烧不毁理智清明.努力照顾好当下每一个念头吧. “对酒当歌，人生几何”，悠悠岁月，悄然无声地从指缝间流逝。当醒悟时，剩下的或许只是一声叹息。人生苦短，岁月不待，在有限的生涯里，又何必在失落与苦恼中徘徊？人生是一本厚重的书，需要用一生的时间认真研读，用心领悟，我们很难参透自己手掌，那纵横交错的纹路，仿佛是无言的上苍在说一切命运尽在自己手里。人生是一种大境界，不必强求一切局部的完美，只有如此，才能多一分洒脱，少一分怨恨和抱怨，生命里也才会多些开心。在人生旅途，并非所有的呐喊都有回声，并非所有的蓓蕾都有开放的机会，只要我们以宽广的胸怀和开朗的态度对待生活的艰辛，永远都不放弃对生活的信念，那么无论怎样生活，也都会变得有滋有味，生活里也都会有笑声相伴。在生命的旅途中，我们说不清自己最重视的人或物会在何时与我们分道扬镳，连我们身体的某一部分，都有可能无法陪同我们走到终点。而心情，只有心情，像影子一样是我们一生不离不弃的挚友，是与我们的生命“等长”的东西。心情好，我们才能活得美，满怀着快乐，我们才能活出完美的生命。快乐是一缕春风，染绿荒芜的山岗；快乐是一抹阳光，催开迟开的花朵；快乐是一汪甘泉，浇灌干涸的希望；快乐是一盏明灯，为他人也为自己照亮了前进的方向；快乐是一种神奇的善良，它能使人世间的很多平凡变成精彩。有一朵小小的蒲公英，不停在风口浪尖上摇晃，她说，只要盛开，就要怒放；只要坚持，就是希望！她的世界，禁锢在小小的花盘上。可是她说，眼里的天空，无限大，虽然孤独，却从不寂寞。风雨吹打着她，而她，却始终微笑。她说，笑容就是一块调色板，只要能够拥有快乐，生命的画图上就有了最美丽的色彩。她把痛苦与泪水，藏在花开的瞬间。她说，只要还能怒放，就要开成最美的一枝蒲公英。