第三单元 金属的腐蚀与防护优质课教案设计

教

学

设

计

课

题

授课人

张晓东

金属的电化学腐蚀与防护

高二化学

科

学

1、了解金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因

2、掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。

知识与技能目标：

教学

方法与过程目标：

目

标

情感与价值观目标：

重点

通过学习增强保护环境的意识，节约意识。

认识金属腐蚀的危害及防腐措施，感受化学对人类生产和生活的影响。

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

难点

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

内

容

与

过

程

教

师

活

动 学生

设计

活动

意图

生直观的感受

学生从教材中提取信息

【讲述】这节课我们学习本书最后一部分内容：金属的观看给学

大屏幕

【板书】4.4金属的电化学腐蚀与防护

【讲述】请同学们看大屏幕

阅读

教材

【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

电化学腐蚀与防护。

【过渡】既然金属的危害如此之大，下面让我们一起来

探究一下如何避免这种腐蚀的发生。

【探究铁钉腐蚀的条件】

编

①

②

③

④

号

煮沸后

实迅速冷棉花+干燥观察验却的蒸剂氯化钙+蒸馏水

NaCl溶液醋酸溶并

方馏水且铁钉且盖+铁钉

+铁钉

思考

案

加植物上塞子

油+铁钉

与空气接铁钉表面铁钉记

无锈蚀

无锈蚀

触部分有有较多铁多铁锈录

铁锈

锈

学生结铁钉与空气、水同时接触才会锈蚀，且有电解质溶液观看论

快，相同时间产生更多的铁锈。

图片

得出

影响铁钉

锈蚀

的条

件

【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。

【板书】一、金属的腐蚀

内容，了解一下金属腐蚀给我们带来怎样的危害。

通过实验让学生思考得出铁钉锈蚀的条件

【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。

【板书】2.金属的化学腐蚀

【问题】金属的化学腐蚀与哪些因素有关？

阅读

教材完成【结论】温度是影响化学腐蚀影响因素之一。

表格

【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P84~P85完成学案中的

金属的电化学腐蚀。

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

水膜呈中性或条件

水膜呈强酸性

负极Fe-2e-=Fe2+

2Fe-4e-=2Fe(-)

电极

反应

正极+-2H+2e=H2

O2+2H2O+4e

=C(+)

1.金属的电化学腐蚀

与原电池相联系达到复习巩固的目的

2H++Fe2+=Fe2++H2

总反应

2

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

把金属的两种腐蚀放在一起，加深学生对金属腐蚀的理解

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

H2O 2Fe(OH)3=Fe2O3 · xH2O+（3-x）

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，下面我们填充把金属腐蚀的两种方式对比一下。

表格

类型

化学腐蚀

电化学腐蚀

不纯金属或合金与电

金属与接触物直接反应

发生的条件

液形成原电池

无电流产生

有电流产生电流

金属被腐蚀

较活泼金属被腐本质

相互

电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多，

关系

也快很多

【讲述】金属发生金属腐蚀的本质：M - ne- = Mn+（发生

实验探究：教材P85

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，现在我思考们从电化学的角度研究金属的腐蚀的防护问题。

把锌以钢铁腐蚀为例，无论是析氢腐蚀还是吸氧腐换成蚀，铁都做负极，碳做正极，负极流出电子而被消耗，铜怎作为正极的碳接受负极流入的电子而保护起来。现在假么解释原如要把铁保护起来，如何操作做呢？

理

【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（点学生击课件），比方说轮船上镶嵌的锌铆与海水构成的原电观看池，在轮船吃水线以下，镶嵌着一的排排的锌块，作为实验原电池的负极流出电子到铁的表面而把铁保护起来。这视频

一排排的锌块起到了保护船体钢板的作用。

【问题讨论】如果轮船上不嵌入锌块，而嵌入铜块效果

如何？

【嵌入锌块是让锌冲锋陷阵牺牲锌呢，而嵌入铜块后，

起到了相当于引蛇出洞的作用了，铁做负极，加快了铁

的腐蚀。】

【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。

氧化反应）。

加深学生队对原电池的正负极材料的认识

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。

【实验演示】接下来我们通过一个实验来验证一下（点击课件的超链接）。为什么看不到沉淀？原因是无亚铁离子生成。通过实验进一步验证了牺牲阳极的阴极保护法可以很好的保护金属，避免金属的腐蚀。

【问题】金属表面能够富集大量的电子金属就可以避免腐蚀，除了金属做原电池的正极外还有没有其他方法也能在其表面富集电子呢？

【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P86，以及视频。

现在我们对本节内容进行总结如下。我们来看导学案。

学生观看

对电的理深识

从获金防的他法

原池原加认中取属护其方

金属的腐蚀

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

化学腐蚀

危害：损失金属材料，损失设备

金

属的

防护

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。

其他

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

方法

改变金属的内部结构

在金属表面附盖保护层

4.4金属的电化学腐蚀与防护

板

一、金属的腐蚀

书

1．金属的电化学腐蚀

设

2. 金属的化学腐蚀

计

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