第二节　金属的腐蚀和防护优秀教学设计范文

第二节

金属的腐蚀和防护（第一课时）

1.

教学目标 知识与技能：

1.理解金属腐蚀的化学原理。

2.知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。

过程与方法

知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义

情感态度与价值观

感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

2.

教学重点/难点 教学重点 金属的电化学腐蚀原理，金属防护的常用方法和意义。

教学难点 金属的电化学腐蚀原理。

3. 教学用具 教学课件

4.

教学过程 教学过程设计

一、新课引入

展示图片：常见的金属腐蚀现象：

金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失，那就更无法估计了。因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的方法，是具有十分重要的意义的。

二、新课教学

[板书] 第二节

金属的腐蚀与防护

（一）金属腐蚀

[阅读]回答什么是金属腐蚀？

[板书]金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。

[讲述] 金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。

例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。

1、

化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。

[讲述]温度对化学腐蚀的影响：

[科学探究]不同条件下铁钉的锈蚀

注意：①光亮铁钉浸没在菜油之中；②光亮铁钉半浸半露在菜油中；③光亮铁钉完全浸没在食盐水中；④光亮铁钉完全浸没在酸性溶液中或碱性溶液中。学生分别观察并写出报告以培养学生的观察与描述能力。教师不但要给学生出题目，还要发挥点拨作用，提出注意点：①观察的一周中不要振荡试管，否则会破坏生锈的界面；②把各人设置的具体条件和的状况详尽记录在案，以利分析和归纳，写出高质量的家庭探究报告。

实验方案

记录

结论

[总结]铁钉生锈的条件：铁钉含杂质、与电解质溶液接触。

[思考]绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀？为什么？

2、电化学腐蚀

[讲解]由于金属和液态介质(常为水溶液)构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程.电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式.例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的. [板书] 电化学腐蚀

：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。

[共同分析]形成原电池的原因。

[投影]钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀：

[讲解] 吸氧腐蚀与析氢腐蚀：发生条件、正负极反应、总反应。

[板书]

钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较

分类

条件

负极反应Fe(-）

正极反应C(+) 总反应:

析氢腐蚀

水膜呈较强酸性

CO2+H2OH2CO3 H++HCO 3-

Fe-2e=Fe

2H++2e=H2↑

Fe+2H+=Fe2+↑

2+吸氧腐蚀

水膜呈中性或

酸性很弱

2Fe-4e=2Fe2+

O2+2H2O+4e=4OH-

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

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

Fe2O3 · nH2O （铁锈）

电极反应

联系

通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。

[归纳与交流]化学腐蚀与电化学腐蚀的对比。

[板书]3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比

（1）本质：金属原子失电子而被氧化

M – ne-== Mn+ （2）

相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。

练习：

1.下列做法不能起防锈作用的是（A）

A.保留铁制品上的铁锈

B.在铁制品表面镀锌

C.在金属机械上涂油

D.在车、船的表面刷油漆

2．把a、b、c、d4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生；则四种金属的活动性顺序由强到弱为：

.(a>c>d>b) 3．烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的残液，过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点，已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方程式和化学方程式分别为；（1）负极

；（3），正极

；（2）

。（Fe-2e=Fe2+ ,2H2O+O2+4e=4OH-,）

(Fe2++2OH-=Fe(OH)2；4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3)

4.有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠人体内血液种含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。它的两极电极反应式分别为： 。（正极：Zn-2e=Zn2+ ,负极：2H2O+O2+4e=4OH-,）

思考题：

1.为什么钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？

提示：不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微小原电池而发生电化学腐蚀，主要发生吸氧腐蚀，加快了反应速率。

解析：铁锈是比较疏松的氧化膜，容易保存一些水分，形成电解质溶液加速铁的腐蚀，不能起到防锈的作用。B、C、D三项均能起到防锈的作用。

二、金属的防护

要想减少或避免电化学腐蚀，我们应该采取什么措施？

①对金属做必要的精炼，以减少其中能导电的不活泼杂质。

②对机器、仪表及时保养，减少金属与腐蚀性气体、电解质溶液、潮湿气体的接触。

③根据用途不同采取不同的方法使金属与造成发生的介质隔离，如涂油脂、喷漆、镀层、表面钝化等。

④选用适宜的金属或非金属制成耐腐蚀的合金，如炼制不锈钢、耐酸钢等。

⑤采用电化学防护方法，如在钢铁的船体上焊接上较活泼的金属锌。

[投影]常见金属防腐蚀方法：

金属防护的方法很多，主要从金属的本性和介质两个方面考虑，如改变金属的内部组织结构、在金属表面覆盖保护层和电化学保护等。

1、改变金属的内部组织结构

例如，把铬、镍等合金元素加入普通钢中制成不锈钢，就大大增强了钢铁的抗腐蚀能力。

2、在金属表面覆盖保护层

在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围介质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法。

以钢铁的防护为例，根据保护层成分的不同，可分为如下几种：

（1）

在钢铁表面涂油漆或油脂、喷漆或喷塑、覆盖搪瓷或塑料等物质，使钢铁制品不与空气或水接触，能有效地防止钢铁被腐蚀。

（2）在钢铁表面镀上一层其他金属，如Zn、Sn、Cr和Ni等。这些金属能氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。

3、电化学保护法

电化学保护法就是利用原电池的反应原理，把引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应消除，从而达到防止金属腐蚀的目的。此处只要求学生了解教科书中介绍的牺牲更活泼金属的保护法

此外，减少腐蚀介质的浓度，控制环境的温度和湿度，在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质（称为缓蚀剂）等都能减少和防止金属腐蚀。

练习: 1.下列现象与电化学腐蚀无关的是:( D ) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B.生铁比纯铁更易生锈

C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈

D银质奖牌久置表面变暗

2.铁钉和碳棒用导线连接后,浸入到食盐溶液中,可能发生的反应是:

( BD ) A.碳棒上放出Cl2

B.碳棒附近产生OH- C.碳棒上放出H2

D.铁钉被氧化

课堂小结 1.

2.金属腐蚀的分类

3.金属防护的常用方法有哪些，分别是如何防止金属腐蚀的。

课后习题 课本53习题1-5

板书 第二节

金属的腐蚀与分类

一、金属腐蚀

1.金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。

金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。

2.电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。

二、金属的防护

1. 改变金属的内部组织结构如制成合金。

2.保护层法:如电镀、形成氧化膜等。

均为物理方法。

3.电化学保护:牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的保护法。又叫电化学法。