第二节　金属的腐蚀和防护教学设计一等奖

第二节

金属的腐蚀和防护

教学目标

知识与技能：能描述金属腐蚀的化学原理; 通过探索实验，培养学生发现问题，

分析问题，解决问题的能力，通过学生的看、思、说培养学生的整体思维能力。

过程与方法目标：学会实验设计，进行对比实验以及对实验设计进行评价。

从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。

情感态度与价值观：通过学习金属的腐蚀，让学生了解资源的损耗过程和造成的危害，培养学生节约资源，爱护环境的意识；加深学生对化学与生活密切关系的认识，激发学生的学习兴趣，促进学生科学素养的全面提高

教学重点：描述金属腐蚀的化学原理。

教学难点：金属的电化学腐蚀原理

教学方法： 讨论、实物展示、阅读、讲解、金属腐蚀探究

教学仪器、用品：

试管、胶塞、铁钉、酒精灯、植物油、棉花、干燥剂CaCl2、NaCl溶液、CH3COOH溶液、煮沸后迅速冷却的蒸馏水

课时安排：2课时

教学过程 第一课时

金属的腐蚀

【引 入】金属的腐蚀现象非常普遍，例如，钢铁生锈，铜器表面生成铜绿等等，腐蚀可使金属的机械性能、色泽和外形等方面发生变化，严重时可使机器设备、仪器和仪表等报废。有些重大事故的发生如桥梁塌陷、石油管道破裂等也往往与金属腐蚀有关。金属为什么会被腐蚀？如何防止金属的腐蚀？这就是本节要讨论的问题。

【提出问题】指导学生观察课本P54图3-13，提出问题：金属腐蚀有哪些危害？

学生回答

【小 结】金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。据统计，每年由于腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10％。

【板 书】一、金属腐蚀

金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程；

【讲 解】由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

【板 书】1、化学腐蚀

【讲 解】金属与合金跟接触到的物质(如O2，Cl2，SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如：铁与氯气直接反应而被腐蚀，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀。这类反应比较简单，仅仅是金属与氧化剂之间的氧化还原反应。

【过 渡】指导学生观看课本P55图3-14 。

【提出问题】为何煤气炉中心部位容易生锈，南极罐头很少生锈? 学生讨论

【小 结】一般情况下，温度升高会加快化学反应速率，因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。

【副

板

书】

实验探究：金属腐蚀发生的条件

1、铁钉＋醋酸溶2、铁钉＋CaCl23、加入蒸馏水至4、加入NaCl溶5、铁钉＋上层植实验方案

液

固体

浸没1/2的铁钉

液至浸没1/2的物油下层是煮沸铁钉

后迅速冷却的蒸馏水

现象

结论

教师在一周前设计好实验方案，到实验室做好实验并把实验成果保留至本节课

【学生活动】引导学生分析实验现象，讨论金属腐蚀的条件。

【小 结】

1、铁钉＋醋酸溶2、铁钉＋CaCl23、加入蒸馏水至4、加入NaCl溶5、铁钉＋上层植实验方案

液

固体

浸没1/2的铁钉

液至浸没1/2的物油下层是煮沸铁钉

后迅速冷却的蒸馏水

现象

有气体产生，反应速率快

铁钉最快被腐蚀

无现象

铁钉在水面处生锈

铁钉渐渐生锈

无现象

由于无O2，难被腐蚀

结论

没有H2O，铁钉 极难被腐蚀

铁钉被腐蚀

铁钉被腐蚀

实验结论总结：

1、铁钉遇到酸最快被腐蚀。

2、铁钉与氧气、水同时接触才会发生锈蚀；

3、铁钉与NaCl溶液等电解质溶液接触锈蚀速率更快。

【过 渡】接下来我们共同来学习第二类腐蚀--------电化学腐蚀。

【板 书】2、电化学腐蚀

【讲

解】不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

【提 问】

钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀，但在潮湿的空气里却很快就被腐蚀，这是什么原因呢？

【学生活动】指导学生观察P56图3—15钢铁的电化学腐蚀示意图。

【分析归纳】不同条件下钢铁的锈蚀及原因：在潮湿空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，水能电离出少量H+和OH-。同时由于空气中CO2的溶解，使水里的H+

增多，

H2O +

CO2 H2CO3 H+ + HCO3- 这时，钢铁里的铁和碳构成无数微小原电池，碳为正极，铁为负极。电极反应如下：①

当水膜酸性较强时：(析氢腐蚀）

负极：Fe–2e- = Fe2+ 正极：2H+ + 2e- = H2↑

②

当水膜酸性很弱或呈中性时：（吸氧腐蚀）负极：2Fe – 4e- = 2Fe2+ 正极：

2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 【过 渡】学习了化学腐蚀和电化学腐蚀后，我们来列表比较一下它们的异同点。

【小 结】

金属腐蚀类型

相同点

条件

不同点

现象

本质

相互关系

化学腐蚀

电化学腐蚀

金属原子失去电子而被氧化的过程，即：M — ne- → M n+ 金属与氧化剂直接反应

无电流

金属被氧化

不纯金属（或合金）与电解质溶液接触

有电流

活泼金属被氧化

化学腐蚀和电化学腐蚀，往往同时发生，电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多

【总 结】

这一节课我们主要掌握金属腐蚀的两个基本类型——化学腐蚀和电化学腐蚀，比较两者的相同与不同点，认识它们的相互关系；利用已学的知识，解释生活中一些金属腐蚀的例子。下一节课，我们将结合生产生活实际，进一步了解金属的防护方法。

【作 业】课本P58，1、2、3 【板书设计】

一、金属腐蚀

1、化学腐蚀

2、电化学腐蚀