高中化學教學設計 金屬腐蝕的防護 電化學腐蝕原理的應用
本課時內容是在學生學習了金屬電化學腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）的原理後，進一步學習防護金屬腐蝕的主要方法，並具體地介紹了犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法。不但運用原電池原理（犧牲陽極的陰極保護法），也再次運用了電解原理（外加電流的陰極保護法），加深了學生對化學能與電能相互轉化的認識。同時教材增加了電化學腐蝕原理的應用，能讓學生充分體會到事物的兩面性，辯證的認識金屬腐蝕的利弊。透過應用電化學知識對金屬進行防護以及電化學原理的應用的學習，使學生能夠正確認識電化學原理，並能對所學電化學知識進行靈活的運用。
宏觀辨識與微觀辨析
能從宏觀與微觀結合的視角對金屬防護進行分類和表徵，能分析金屬防護與金屬腐蝕之間的關係。
證據推理與模型認知
能利用電化學模型分析和解決金屬的防腐問題。
科學態度與社會責任
能依據“綠色化學”思想和科學理論對金屬的腐蝕過程進行分析，權衡利弊，作出合理決策。
金屬腐蝕的防護方法犧牲陽極保護法和陰極電保護法
課件素材 學案
【知識回顧】複習回顧金屬腐蝕分類以及電化學腐蝕的原理，完成學案內容。
1。金屬腐蝕分為 和 。
2。由於形成原電池而發生的腐蝕稱為 ，根據電解質溶液的性質可分為
和 。
3。 當水膜為中性或弱酸性時，鋼鐵發生的腐蝕主要是 。
正極反應式為： 、；
負極反應式為： ；
總反應式為： 。
【新課引入】在印度德里城附近的麥哈洛裡，矗立著一根公元五世紀鑄造的很大鐵柱，這根鐵柱高6。7米，直徑約1。37米，用熟鐵鑄成，實心，柱頂有著古色古香的裝飾花紋，據說這根鐵柱是為紀念旃陀羅王而鑄造的。但最令人驚異的是，鐵柱在露天中聳立了一千五百餘年， 經歷了無數風吹雨打， 至今仍沒有一點生鏽的痕跡！印度鐵柱為什麼千年不朽？
【投影】
【聯想質疑】生活中人們常用什麼方法防止金屬被腐蝕的？原因是什麼？
【投影】
【講述】金屬的腐蝕通常發生在金屬表面，因此給金屬表面加上一層保護層將金屬與外界隔開，可以起到防止金屬腐蝕的作用。保護層可以是耐腐蝕的油漆、搪瓷、陶瓷、瀝青、塑膠、橡膠等非金屬材料，也可以是透過電鍍而覆蓋在被保護金屬表面的耐腐蝕性較強的金屬或合金。
【板書】二。金屬腐蝕的防護
【投影】
【交流研討】1。不同金屬鍍層對金屬的保護作用一樣嗎？如果在鐵製品表面鍍上鋅保護層或錫保護層，請根據鐵、鋅、錫三種金屬的原子失電子能力分析：當鍍層區域性破損時，鋅鍍層或錫鍍層還能對鐵製品起保護作用嗎？
【投影】
【展示】學生展示交流結果
【投影】
【總結】鍍層完好時保護效果相同，當鍍層部分損壞是，若鍍層金屬活動性比被保護金屬強，則被保護金屬被保護，反之被保護金屬腐蝕更加嚴重。
【交流研討】2。除了外加保護層的方法外，根據電化學腐蝕的原理，你還能想到其他防止金屬腐蝕的方法嗎？請將你想到的防護方法用圖表示出來，並說明原理。
【展示】學生展示交流結果
【總結】要防止某種金屬發生電化學腐蝕，關鍵在於阻止其成為原電池的負極產物，避免它發生陽極氧化反應而溶解。常用的方法有犧牲陽極保護法和陰極電保護法。
【板書】1。犧牲陽極保護法
【投影】
【講述】如果將還原性較強的金屬作為保護極，與被保護金屬相連構成原電池，還原性較強的金屬將作為負極發生氧化反應而損耗，被保護金屬作為正極就可以避免被腐蝕。這種保護法犧牲了陽極（原電池的負極），保護了陰極（原電池的正極），所以叫作犧牲陽極保護法。航海船隻的船底四周鑲嵌鋅塊或將鐵管道與鋅塊相連，防止輪船或管道被腐蝕，就是利用了犧牲陽極保護法來保護船體。
【板書】2。陰極電保護法
【投影】
【講述】將被保護金屬與外加直流電源的負極相連讓其成為陰極，而將外加直流電源的正極接到一些廢鐵上，使廢鐵成為陽極。這種防止金屬腐蝕的方法叫作陰極電保護法，也叫作外加電流陰極保護法。
將被保護金屬與外加直流電源正極相連使其成為陽極，並在一定電壓下使金屬表面發生鈍化，也可以使內部金屬得到保護。
【板書】3。電鈍化
【思考】三種金屬的電化學防護方法在原理上有和異同。
【投影總結】
【過渡】任何事物都有其兩面性，金屬腐蝕造成的損失非常嚴重，但是金屬腐蝕的原理也可以得以應用。以鐵的腐蝕為例，鐵腐蝕消耗空氣中的氧氣，利用這一反應原理可以快速測定出空氣中氧氣的含量；鐵腐蝕的反應消耗氧氣和水，以鐵粉為主要成分製成雙吸劑放入食品包裝袋，可以延長食物的保質期；鐵腐蝕的過程放熱，利用這一特點可以製成一次性保暖貼供人使用。
【板書】三。電化學腐蝕原理的應用
【投影】
【交流研討】學生閱讀教材相關內容，小組交流有關問題
1。保暖貼在發熱過程中，其主要成分分別起什麼作用？
2。為什麼保暖貼能持久而又穩定地提供熱量？
3。保暖貼使用的是雙層包裝。外層由不透氣的明膠層製成，內層由微孔透氣膜製成。為什麼要這樣設計？
4。為什麼保暖貼使用後變得較硬？
【展示】分小組展示交流研討結果
【投影】
【遷移應用】用化學用語表示保暖貼中發生的電化學過程。
【展示】學生上黑板展示
【投影】
【講述】利用微電解技術處理工業廢水是電化學腐蝕原理應用的另一個例子。該技術利用鐵屑中的鐵和碳組分分別作為微電池的負極材料和正極材料，鐵屑中的鐵和廢水中的H+或O2，分別為負極反應物和正極反應物，廢水為電解質溶液，形成微電池。
【投影】
【課堂小結】
本節課主要內容為金屬的電化學防護方法和金屬腐蝕的利用，課堂容量和內容較少，但透過本節課的學習要讓學生正確認識電化學知識的兩面性和金屬腐蝕的兩面性，要讓學生認識到事物的兩面性，能夠辯證的分析和認識事物。由於內容和容量較小在課堂上要充分聯絡生活實際，激發學生的學習興趣和積極性。
