《4.4金屬的電化學腐蝕與防護》學習任務單班級：姓名：小組：層次代號：教師評價：【課程標準與考試要求】金屬的電化學腐蝕與防護是高中化學中非常重要的內容。要求學生了解金屬腐蝕的危害，理解金屬電化學腐蝕的原理，掌握金屬防護的常用方法。在考試中，會考查電化學腐蝕的電極反應式書寫、金屬防護方法的原理等知識點?！緦W習目標】1、知識與技能能準確說出金屬腐蝕的概念和分類?？梢栽敿毥忉尳饘匐娀瘜W腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）的原理，包括寫出相應的電極反應式。熟練掌握至少三種金屬防護的方法及其原理。2、過程與方法通過觀察生活中的金屬腐蝕現象，學會分析問題、提出假設并驗證假設的科學探究方法。能夠對比不同金屬防護方法的優缺點，提高綜合分析問題的能力。3、情感、態度與價值觀體會化學知識在生活中的廣泛應用，增強學習化學的興趣。認識到金屬腐蝕對資源和環境的危害，培養節約資源和保護環境的意識?！緦W習重點】1、金屬電化學腐蝕的原理（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）。2、金屬防護的常用方法及其原理?！緦W習難點】1、理解吸氧腐蝕的電極反應式的書寫。2、根據不同的金屬使用環境選擇合適的防護方法?！局R鏈接】1、電化學基礎我們之前學過原電池的原理，原電池是把化學能轉化為電能的裝置。在原電池中，有正極和負極，負極發生氧化反應，正極發生還原反應。例如，銅鋅原電池，鋅比銅活潑，鋅作負極，發生反應：Zn2e?＝Zn2?（氧化反應）；銅作正極，溶液中的氫離子在正極得到電子發生反應：2H?＋2e?＝H?↑（還原反應）。2、金屬活動性順序金屬活動性順序為：鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛（氫）銅汞銀鉑金。在這個順序中，排在前面的金屬比排在后面的金屬活潑，活潑金屬容易失去電子。【自主學習案】1、金屬腐蝕現象大搜索任務：在你周圍的環境中（家里、學校、小區等）尋找金屬腐蝕的現象，拍照或者簡單畫圖記錄下來，至少找到三個例子。思考：這些金屬腐蝕的部位、腐蝕的程度有什么不同？可能是什么原因造成的呢？2、金屬腐蝕概念學習閱讀課本關于金屬腐蝕的定義，然后用自己的話解釋什么是金屬腐蝕。小測試：判斷下列情況是否屬于金屬腐蝕。鐵在潮濕的空氣中生銹。（是/否）鋁在空氣中表面形成一層致密的氧化鋁薄膜。（是/否）銅器表面因為長時間接觸某些化學物質而變色。（是/否）3、金屬腐蝕分類探究按照課本的分類方法，將金屬腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕。你能根據自己之前找到的金屬腐蝕現象的例子，判斷哪些是化學腐蝕，哪些是電化學腐蝕嗎？總結化學腐蝕和電化學腐蝕的區別，至少寫出三點不同?！咀詫W反思】我的收獲：我的疑問：【互動探究案】1、析氫腐蝕的秘密故事分享：我有一個朋友，他有一輛很舊的自行車。有一次，他把自行車放在一個潮濕的地下室里，過了一段時間，他發現自行車的某些部位生銹了，而且在生銹的地方好像還有一些小氣泡。這可能就是析氫腐蝕在作怪哦。那析氫腐蝕到底是怎么發生的呢？小組討論：根據原電池原理，假設鋼鐵（主要成分是鐵和碳）在酸性較強的環境下發生析氫腐蝕，試著寫出它的電極反應式。全班交流：每個小組派代表分享自己小組寫的電極反應式，并解釋為什么這么寫。2、吸氧腐蝕的真相觀察與思考：我們經常看到鐵在潮濕的空氣中生銹，這其實是吸氧腐蝕。大家想一想，鐵在潮濕空氣中生銹的過程中，氧氣起到了什么作用呢？模擬實驗：我們可以用一些簡單的實驗器材模擬鐵的吸氧腐蝕過程。例如，用一根鐵釘、一塊碳棒、飽和食鹽水浸濕的棉花等制作一個簡易的裝置。觀察這個裝置中發生的現象，并嘗試寫出吸氧腐蝕的電極反應式。難點突破：吸氧腐蝕的電極反應式比較復雜，尤其是正極的反應式。大家一起討論一下，如何理解和記憶這個反應式呢？3、金屬防護方法大比拼頭腦風暴：我們已經知道金屬容易腐蝕，那我們可以用哪些方法來保護金屬呢？每個小組先進行頭腦風暴，盡可能多地想出金屬防護的方法。方案設計：假設你要保護一座鐵橋，你會選擇哪種（或哪幾種）金屬防護方法呢？請詳細說明你的設計方案，包括選擇這種方法的原因、實施步驟等。優點缺點分析：每個小組選擇一種金屬防護方法，分析它的優點和缺點，并與其他小組分享?！拘〗Y】1、回顧金屬腐蝕的概念、分類（化學腐蝕和電化學腐蝕）。2、重點強調析氫腐蝕和吸氧腐蝕的原理（電極反應式）。3、總結金屬防護的常用方法（如涂漆、電鍍、犧牲陽極的陰極保護法等）及其原理?！眷柟逃柧毎浮?、寫出下列金屬腐蝕過程中的電極反應式。鋼鐵在弱酸性環境下發生析氫腐蝕。鋼鐵在潮濕空氣中發生吸氧腐蝕。2、下列關于金屬腐蝕的說法正確的是（）A.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質是：M＋nH?O＝M(OH)?+n/2H?↑B.金屬的化學腐蝕的實質是Mne?＝M??，電子直接轉移給氧化劑C.金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行D.在潮濕的中性環境中，金屬的電化學腐蝕主要是析氫腐蝕3、為了防止鋼鐵制品生銹，可采取的措施是（）A.涂油漆B.鍍上一層其他金屬C.把鋼鐵制品放在干燥的地方D.加入鉻、鎳等制成不銹鋼4、解釋為什么海邊的鐵制品比內陸的鐵制品更容易生銹？【學習反思】我的收獲：我的疑問：【自主學習案】1、金屬腐蝕現象大搜索答案示例：家里的鐵鍋，鍋底有一些銹斑，主要是在鍋底與爐灶接觸的邊緣部分，可能是因為炒菜后清洗不徹底，有水分殘留，而且在加熱過程中，鐵鍋與爐灶的接觸部分溫度較高，加速了腐蝕。學校操場的鐵欄桿，有些地方生銹嚴重，尤其是靠近地面的部分。可能是因為經常被雨水浸泡，而且地面的濕度較大，同時可能還有一些泥土中的化學成分加速了腐蝕。小區的自行車停車棚里，一些舊自行車的鏈條生銹了，鏈條是經常暴露在空氣中的，并且在騎行過程中會接觸到汗水等物質，這些物質可能含有電解質，促進了電化學腐蝕。2、金屬腐蝕概念學習答案：金屬腐蝕是指金屬與周圍的氣體或液體物質發生化學反應而引起損耗的現象。小測試答案：是否（這是鋁的鈍化現象，是一種自我保護，不屬于腐蝕）是3、金屬腐蝕分類探究答案示例：化學腐蝕：例如，鐵在高溫下與氧氣直接反應生成氧化鐵，這個過程沒有形成原電池，是化學腐蝕。電化學腐蝕：如前面提到的鐵鍋生銹、自行車鏈條生銹等，因為有電解質溶液（如水中的雜質等）存在，形成了原電池，是電化學腐蝕?；瘜W腐蝕和電化學腐蝕的區別：化學腐蝕是金屬與氧化劑直接發生化學反應，電化學腐蝕是通過形成原電池發生反應?；瘜W腐蝕沒有電流產生，電化學腐蝕有微弱電流產生。化學腐蝕反應比較簡單，電化學腐蝕反應相對復雜，涉及電極反應等。【互動探究案】1、析氫腐蝕的秘密電極反應式：負極：Fe2e?＝Fe2?正極：2H?＋2e?＝H?↑2、吸氧腐蝕的真相氧氣起到了氧化劑的作用，在正極得到電子。模擬實驗現象：鐵釘生銹，碳棒周圍可能有一些微小的變化（具體可能與實驗條件有關）。電極反應式：負極：Fe2e?＝Fe2?正極：O?＋2H?O＋4e?＝4OH?對于正極反應式的理解：可以從氧氣得到電子后與水反應生成氫氧根離子的角度去理解。記憶的時候可以多寫幾遍，并且結合整個吸氧腐蝕的過程去記憶。3、金屬防護方法大比拼金屬防護方法有涂漆、電鍍、犧牲陽極的陰極保護法、外加電流的陰極保護法、制成合金等。保護鐵橋方案示例：選擇涂漆和犧牲陽極的陰極保護法。原因：涂漆可以隔絕空氣和水，阻止鐵與氧氣和水接觸，起到初步的防護作用。犧牲陽極的陰極保護法可以在油漆被破壞的情況下，繼續保護鐵橋。實施步驟：先對鐵橋表面進行清理，去除鐵銹等雜質，然后均勻地涂上油漆。在鐵橋的合適位置安裝比鐵活潑的金屬（如鋅塊）作為犧牲陽極。例如對于涂漆的優點和缺點：優點：成本低，操作簡單，可以大面積防護。缺點：油漆容易脫落，需要定期重新涂漆?！眷柟逃柧毎浮?、析氫腐蝕：負極：Fe2e?＝Fe2?正極：2H?＋2e?＝H?↑吸氧腐蝕：負極：Fe2e?＝Fe2?正極：O?＋2H?O＋4e?＝4OH?2、答案：B解析：A選項，金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質是金屬失電子被氧化的過程，不是簡單的與水反應生成氫氣和氫氧化物；C選項，金屬的化學腐蝕不一定在酸性條件下進行，在高溫等其他條件下也可能發生；D選項，在潮濕的中性環境中，金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕。3、答案：ABCD解析：A選項涂油漆可以隔絕空氣和水，防止生