第三单元 金属的腐蚀与防护教学设计思路

金属的腐蚀与防护教学设计

河北定州中学化学组吴文娜

一、教材分析

苏教版《金属的腐蚀与防护》

是专题一《化学反应与能量变化》第三单元内容，重点介绍了金属腐蚀的本质包括化学腐蚀和电化学腐蚀，讲述了防护金属腐蚀的主要方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。不但运用原电池的原理，也再次运用了电解原理，加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。

二、教学目标

1.知识与技能

①了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因；

②了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写；[来源:Zxxk.Com]

③掌握金属防护的方法。

2．过程与方法

①通过实验培养学生依据事实得出结论的科学方法；[来源:学科网] ②培养学生的观察能力。

3．情感态度与价值观

进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响。

三、教学重难点

教学重点

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

教学难点

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

四、教学过程

内

容

与

过

程

教

师

活

动 学生

活动

设计

意图

观看大屏给学生直【讲述】这节课我们学习本书最后一部分内容：金属的电化学腐蚀与防护。幕

【讲述】请同学们看大屏幕7副图片铁锈和铜锈

【讲述】通过图片的观察大家对金属的腐蚀有了一个初步的认识，现在请

一名同学阅读教材P84

第一自然段的内容，了解一下金属腐蚀给我们带来

怎样的危害。

【过渡】既然金属的危害如此之大，下面让我们一起来探究一下如何避免

阅读教材

这种腐蚀的发生。

实验分组【探究铁钉腐蚀的条件】

讨论

编①

②

③

④

⑤

号

煮沸后观察并

实迅速冷棉花+干燥思考

验却的蒸剂氯化钙+蒸馏水

NaCl溶液学生观看醋酸溶液+铁钉

方馏水且铁钉且盖+铁钉

+铁钉

图片得出案

加植物上塞子

影响铁钉油+铁钉

锈蚀的条与空气接铁钉表面铁钉表面有较件

记无锈蚀

无锈蚀

触部分有有较多铁多铁锈

录

铁锈

锈

结铁钉与空气、水同时接触才会锈蚀，且有电解质溶液时锈蚀加快，

论

相同时间产生更多的铁锈。

【提问】请大家分析为什么会有这样的区别？

【讲述】我们通过对实验的观察不难得出如下的结论：铁钉与空气、水同

时接触才会锈蚀，且有电解质溶液时锈蚀加快，相同时间产生更多的铁锈。

【讲述】铁钉是铁碳熔合而成的合金，像这样，不纯的金属在和电解质溶

液接触时会发生原电池反应从而使金属发生腐蚀，我们称为金属的电化学

腐蚀。

笔记

【板书】一、金属的腐蚀

对比分析

1.金属的腐蚀和本质

【讲述】金属的腐蚀还有另一类，（把定义打出来边看边解释）比如说铁

与干燥的气体（O2、Cl2、SO2）或非金属电解质液体（石油）接触时，在

一定条件下就会发生化学反应，我们把这类腐蚀称作化学腐蚀。石油腐蚀

金属接触主要是含硫化合物的影响。

-n+【板书】4.4金属的电化学腐蚀与防护

【讲述】金属发生金属腐蚀的本质：M - ne = M（发生氧化反应）。

观的感受

学生从教材中提取信息

通过实验让学生思考得出铁钉锈蚀的条件

【板书】2.金属腐蚀的分类

（1）化学腐蚀

（2）电化学腐蚀

两种腐蚀的区别

类型

化学腐蚀

电化学腐蚀

不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池

有电流产生

较活泼金属被腐蚀

金属与接触物直接反应

发生的条件

无电流产生

金属被腐蚀

电流

本质

相互

关系

电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多，腐蚀速率也快很多

【讲述】在生产生活中比较普遍而且危害较大的是金属的电化学腐蚀。

在这里我们来重点讨论一下金属发生电化学腐蚀的原理。请同学们阅读教材完成学案中的金属的电化学腐蚀。

实验探究：问题：解释图片中出现的现象。

【解释】由于铁钉发生吸氧腐蚀，氧气被消耗掉，导致具支试管内的压强降低，外界大气压把水压入导管内。

【过渡】刚刚我们了解了金属腐蚀的基本形式，并且知道金属腐蚀的形式中以金属的电化学腐蚀为主，现在我们从电化学的角度研究金属的腐蚀的防护问题。

阅读教材根据实验得出结论完成表格

填充表格

与原电池相联系达到复习巩固的目的

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

水膜呈中性或弱酸性

条件

水膜呈强酸性

-2+-2+负极Fe-2e=Fe

2Fe-4e=2Fe

Fe(-)

电极

反应

正极2H++2e-=H2

O2+2H2O+4e-=4OH-

C(+)

+2+2+2H+Fe=Fe+H2

2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2

总反应

4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=Fe2O3 · xH2O+（3-x）H2O 金属防护

的日常保护方法

金属的腐蚀以电化腐蚀为主，

联系

电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主。

【板书】（1）析氢腐蚀

（2）吸氧腐蚀

【讲述】现在我们学完了金属的电化学腐蚀，下面我们把金属腐蚀的两种

思考把锌方式对比一下。

换成铜怎

么解释原以钢铁腐蚀为例，无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，铁都做负极，碳做正极，理

负极流出电子而被消耗，作为正极的碳接受负极流入的电子而保护起来。

现在假如要把铁保护起来，如何操作做呢？

【问题】如何保护铁？

【讲述】用铁做正极，用一种比铁更活泼的金属和它相连。这样在形成原学生观看电池时，活泼的金属做负极，冲锋陷阵，被牺牲掉了，从而铁做正极流入实验视频

电子，多余的电子抑制了铁失去电子而保护起来。这样的例子还有很多（点

击课件），比方说海底中铁闸门连接锌块与海水构成的原电池，锌块作为

原电池的负极流出电子到铁的表面而把铁保护起来。这一排排的锌块起到

了保护钢板的作用。

【小结】

这种防护方法实际上是消耗负极的正极保护法，但习惯上称作

牺牲阳极的阴极保护法。

电化学上规定：电子流出的一极叫阳极（负极），电子流入的一极叫阴极

（正极）即：牺牲阳极的阴极保护法。

把金属的两种腐蚀放在一起，加深学生对金属腐蚀的理解

加深学生队对原电池的正负极材料的认识

对原电池

【讲述】接着来学习另一种保护方法——外加电流的阴极保护法。

我们前面学习过化学电源，如干电池，只要与电源的负极相连，电池的负极流出电子，如果把被保护的金属连上，电池的另一极正极连上辅助电极，也同样会起到保护金属不会腐蚀的作用。

【原理说明】我们都知道，钢铁在发生电化学腐蚀时，铁是作负极，有电子流出，如果要抑制它表面电子的流出的趋势，就需要把它接在外加电源的负极，当通电后，电子就被强制的往回流，这样有了电子的流入，有电子的流入我们就把这极称作阴极，即外加电流的阴极保护法。

其实，金属防护的方法还有很多，下面我们一起来看书。

【知识扩展】越王勾践剑千年不锈的秘密。

【课堂总结】

本质：M-ne-=Mn+

氧化反应

地位：主要

电化学

腐蚀

特征：伴有电流

类型及

危害吸氧腐蚀（主）

地位：次要

特征：无电流产生

析氢腐蚀

学生观看

学生归纳

金属的腐蚀

化学腐蚀

的原理加深认识

从中获取金属防护的其他方法

金

属的

防护

其他

方法

危害：损失金属材料，损失设备

本质：阻止M-ne-=Mn+

的发生

牺牲阳极的阴极保护法

外加电流的阴极保护法

应用电化学保护

改变金属的内部结构

在金属表面附盖保护层

三、（扩展）判断金属腐蚀快慢的规律

不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而耗损。金属的腐蚀的快慢与下列两种因素有关：

（1）与构成原电池的材料有关。两级材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率越快。

（2）与金属所接触的电解质强弱有关。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质中的腐蚀。

四、练习

板

书

设

计

金属的腐蚀与防护

一、金属的腐蚀

1．金属的电化学腐蚀

2. 金属的化学腐蚀

二、金属的电化学防护

1．牺牲阳极的阴极保护法

2．外加电流的阴极保护法

3.其他

五、教学反思

本节课上完后，从教学目标的达成来看，基本完成了教学任务，课后师生评价也较好，感觉在于利用多媒体和实验探究教学，设置问题情景作为课堂引入部分，采用探讨等多种教学方法，使学生比较容易接受新知识，因此有个较深刻的印象，对后面几个因素的讲解很有帮助，以丰富教学内容，激发学生的学习兴趣。

[来源:Z.xx.k.Com]