高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能--电池（第3课时）金属的腐蚀与防治教学设计1 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学教案VIP专享VIP免费

选修4第1章3节化学能转化为电能--电池第3课时金属的腐蚀与防治【教学目标】1.知识与技能：了解金属电化学腐蚀的原理以及金属电化学防护的方法；通过对金属的腐蚀原因以及金属防护方法的学习，提高利用课本知识解决实际问题的能力；通过实验探究，培养学生的分析和解决问题的能力。2.过程与方法：通过课前微视频的学习，培养学生的自学能力，并初步了解钢铁的吸氧腐蚀的原因，结合进阶练习，巩固钢铁的吸氧腐蚀的有关知识；通过课堂上师生的合作探究学习，进一步掌握金属吸氧腐蚀的原理及金属防护的方法，学会利用课本知识为工具解决实际问题；学会设计实验验证假设的学习方法。3.情感态度与价值观：在体验科学探究的过程中学会学习，培养尊重事实的科学态度，提高学习化学的兴趣；深刻体会到化学知识与生活的密切关系；培养学生用可持续发展的眼光来开发和使用资源。【教学过程】金属的腐蚀现象是普遍存在的，它所造成的危害也非常巨大。全球每一分半钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。腐蚀在世界各国、各行各业造成过重大损失，飞机坠毁，钢铁桥梁突然断塌、混凝土工程出现渗漏溶蚀、裂缝、钢筋断裂，输电塔杆倒塌，水轮机叶轮出现空泡腐蚀、腐蚀损伤、停电维修以至有的电厂突然停电，引起用电工厂成片停产。按美国官方指定的部门调查，美国腐蚀损失1975年为＄700亿，1986年为＄1260亿，1995年达＄3000亿。目前我国由于金属材料所带来的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。一、金属的腐蚀与防护［引入］人们利用氧化还原反应原理研制了多种方便、实用、污染少、便于回收的化学电源。氧化还原反应过程在自然环境中发生也给人们带来一些负面影响，如金属制品使用一段时间就会锈迹斑斑。［展示］金属生锈的图片。金属的腐蚀可分为［板书］1、化学腐蚀［阅读］课本P27［学生总结］金属与氧化剂接触直接发生反应引起的腐蚀为化学腐蚀。［板书］2、金属的电化学腐蚀［展示］金属铁腐蚀实验，把还原铁粉涂在试管壁上分别：①放在干燥的空气中；②浸有稀H2SO4溶液中；③浸有食盐水溶液中。观察实验现象：①铁粉无变化②铁粉溶解，伴有气泡生成③铁粉周围出现红色物质［讨论］铁生锈的条件以及发生的电极反应。（1）吸氧腐蚀条件：在弱酸性或中性溶液中，但溶有一定量的氧气负极Fe－2e－＝Fe2＋正极O2＋2H2O＋4e－＝4OH－2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)22Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去一部分水为Fe2O3·xH2O,铁锈成分。（2）析氢腐蚀条件：在酸性环境中负极Fe－2e－＝Fe2＋正极2H＋＋2e－＝H2↑总反应Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑［小结］不纯的金属和电解质溶液接触时，因发生原电池反应而被腐蚀的过程为电化学腐蚀。［讲解］我们看到了金属腐蚀带来的危害，又清楚了腐蚀的原理，下面讨论金属防护的方法。［讨论］在日常生活中，金属的防护1.常见的有覆盖保护法在金属表面加上一层保护层，将金属与外界空气、水等物质隔开，保护层可以是耐腐蚀的油漆、沥青、塑料、电镀一层金属或合金等。2.牺牲阳极的阴极保护法过程方法：通常是在被保护的钢铁设备上，如锅炉的内壁、船舶的外壳等，装上若干镁合金或锌块。原理：还原性较强金属作为负极，发生氧化反应而损耗，被保护金属作为正极就可以避免被腐蚀。3.外加电流的阴极保护法原理：将被保护金属与外加直流电源的负极相连，让其成为阴极，而将外加直流电源的正极接到一些废铁上，使废铁成为阳极。二、腐蚀的定义腐蚀是材料在环境的作用下引起的破坏或变质。金属和合金的腐蚀主要是由于化学或电化学作用引起的破坏，有时还同时伴有机械、物理或生物作用。例如应力腐蚀破裂就是应力和化学物质共同作用的结果。单纯物理作用的破坏，如合金在液态金属中的物理溶解，也属于腐蚀范畴，但这类破坏实例不多。单纯的机械破坏，如金属被切削、研磨，不属于腐蚀范畴非金属的破坏一般是由于化学或物理作用引起，如氧化、溶解、溶胀等。三、腐蚀的危害1．经济损失腐蚀的危害非常巨大，它使珍贵的材料变为废...