第二节　金属的腐蚀和防护教学内容概述

3.3 金属的腐蚀与防护教学设计

1教材和学情分析

本节内容是人教版选修1教材《化学与生活》第三章第2节，教材重点介绍了金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质——金属表面形成了微型原电池，讲述了防护金属腐蚀的主要方法。在初中化学和必修2中学生已经学习了原电池的内容，对原电池有了一定了解，所以学起来不会太难。

通过本节的学习能促进学生对金属腐蚀现象的进一步认识，金属发生腐蚀更多的是电化学腐蚀，利用原电池的原理分析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，提高知识的理解和运用。再利用电化学知识对金属进行防护，是对所学电知识的综合灵活的运用，学好本节将对实际生活有一定的指导作用。

2教学目标

（1）感知生活中金属腐蚀存在及腐蚀的类型；

（2）了解电化学腐蚀的原理，并对比掌握吸氧腐蚀与析氢腐蚀的异同；

（3）认识金属防护的一般方法。

3教学重、难点及其突破策略

教学重点：金属的电化学腐蚀

教学难点：金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理

突破策略：通过对比实验探究，多媒体辅助教学等方式，让学生了解金属腐蚀的原理，强化巩固析氢腐蚀和吸氧腐蚀的具体过程，使学生明确析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别和联系，突破本节课的重难点。

4教学流程

情景导入→目标展示→自主学习→实验探究→合作交流→归纳总结

5教学方法

问题引导

自主学习

实验探究

合作交流

6教学环节设计

新课导入：（展示各种金属腐蚀的图片）

金属腐蚀的现象在我们身边无处不在，每年给我国带来的损失数以亿计，那作为每一位中华儿女我们可以怎样做呢？你了解金属腐蚀的原理吗？你知道多少种金属防护方法？今天我们就来学习金属的腐蚀与防护的知识。

学生活动：阅读教材P54～56金属的腐蚀，归纳总结，尝试回答以下问题：

1. 什么是金属腐蚀？

2. 金属腐蚀后的特征是什么？

3. 金属腐蚀的本质是什么？

知识讲解：

1. 金属腐蚀：指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；

2.

金属腐蚀后的特征：在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化；

3. 本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）：

n+M –

neˉ=== M

设问：从文献当中查找到的已知信息：Fe具有较强的抗腐蚀性，但生活当中我们却经常可以看到Fe生锈的例子，这是为什么呢？钢铁究竟如何被腐蚀掉的呢？

知识讲解：4. 金属腐蚀的类型：

化学腐蚀：金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。

电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生氧化还原放应，比较活泼的金属失去电子被氧化。

探究实验：不同条件下铁钉的锈蚀

设问：为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？

知识讲解：

析氢腐蚀

钢铁表面吸附的水膜呈现酸性。

负极

电极反应

正极

2H + 2e === H2↑

+–吸氧腐蚀

钢铁表面吸附的水膜中溶有O2，并呈极弱酸性或中性。

发生条件

Fe – 2e === Fe

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

–––2+

学生活动：分小组讨论以下问题

（1）比较化学腐蚀、电化学腐蚀的反应本质；

（2）比较化学腐蚀、电化学腐蚀的条件；

（3）比较化学腐蚀、电化学腐蚀的过程；

（4）分析金属腐蚀的主要途径；

小结：

条件

现象

本质

相互关系

化学腐蚀（次要）

金属跟氧化剂直接接触

无电流产生

金属被氧化的过程

电化学腐蚀（主要）

不纯金属或合金跟电解质溶液接触

有微弱电流

较活泼的金属被氧化的过程

化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生

设问：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％。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。金属的防护方法有多种呢？

学生活动：小组讨论归纳总结

小结：（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

课堂小结

课后作业w.

7板书设计

1. 金属腐蚀：指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；

2.

金属腐蚀后的特征：在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化；

3. 本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）：

n+ M –

neˉ=== M

4.化学腐蚀与电化学腐蚀的比较

条件

现象

本质

相互关系

化学腐蚀（次要）

金属跟氧化剂直接接触

无电流产生

金属被氧化的过程

电化学腐蚀（主要）

不纯金属或合金跟电解质溶液接触

有微弱电流

较活泼的金属被氧化的过程

化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生

5.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较

析氢腐蚀

钢铁表面吸附的水膜呈现酸性。

负极

电极反应

正极

2H + 2e === H2↑

+–吸氧腐蚀

钢铁表面吸附的水膜中溶有O2，并呈极弱酸性或中性。

发生条件

Fe – 2e === Fe

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

–––2+

6.金属的防护

（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w.