第三单元 金属的腐蚀与防护课件配套优秀教案案例

金属的腐蚀与防护

●课标要求

能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

●课标解读

1. 认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因。

2．能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。

3．熟知金属腐蚀的防护方法。

●教学地位

本课时内容是本章理论知识的实际应用，重点是掌握金属电化学腐蚀的本质，通过对金属腐蚀本质的认识，发现了金属防护的方法，也加深了化学能和电能相互转化的认识。由于金属腐蚀的普遍性和金属防护的重要性，所以这一内容也是高考常考的内容。

●教学目的

知识：使学生了解金属腐蚀，特别是电化腐蚀的原因和金属防护的一般方法。

能力：培养学生的自学探究能力，理论联系实际的能力和归纳总结知识的能力。

德育：使学生树立环境保护意识和珍惜资源，可持续发展的意识。

●教学重点 金属的电化学腐蚀、防止钢铁腐蚀的方法

●教学难点

电极反应式的写法

●教学过程

引入：引导学生从珍惜、节约资源、树立环境保护和可持续发展意识的高度去认识金属腐蚀的危害和金属防护的重要意义。

指出：金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据70年代美国的一份统计报告，全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量的1/3，至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、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，就更无法估计了。当前，世界各国都有许多优秀的科学家，从事金属腐蚀理论及防护方法的研究工作。

自主探究：(导学案) 一. 金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么？

二. 从发生条件、电极反应等角度分析钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别。

三．金属腐蚀快慢的判断与技巧

四. 在金属的防护中，常用的电化学保护法有哪些？

【探究一】金属的电化学腐蚀和化学腐蚀

[自主阅读]学生完成

1.金属腐蚀：金属或合金跟周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。

2.化学腐蚀：是指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

3.电化学腐蚀：是指不纯的金属或合金发生原电池反应，是较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

[小结1]:化学腐蚀与电化腐蚀比较

条件

现象

本质

化学腐蚀

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

不纯金属或合金跟电解质溶液接触

有微弱电流产生

较活泼的金属被氧化的过程

相互关系

化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍。

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【探究二】钢铁的电化学腐蚀

实验一：

铁的腐蚀实验对比分析腐蚀现象

实验二：

学生实验探究（实验现象）

[对比]析氢腐蚀和吸氧腐蚀

实验编号

所用电解质

主要实验现象

原因分析

腐蚀类型

形成条件对比

a CH3COOH 导管内液面下降

有气体生成（H2）

发生析氢腐蚀

水膜酸性较强

b NaCl 导管内液面上升

有气体参与反（O2）

发生吸氧腐蚀

水膜酸性很弱或呈中性

①析氢腐蚀

(酸性较强的溶液) 负极：

Fe

Fe – 2e- = Fe2+

正极：

C

2H+ + 2e- = H2

↑

总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2

↑

②吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液) -2+负极： Fe 2Fe – 4e = 2Fe

--正极： C O2 + 4e + 2H2O = 4OH

总式：2Fe + O2 + 2H2O = 2 Fe(OH)2

2+-离子方程式：Fe + 2OH = Fe(OH)2

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

实验改进：铁的吸氧腐蚀

[思考与交流] 学生导学案中学习探究（导学案）

[小结2]:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较（投影）

条 件

正极反应

负极反应

析 氢 腐 蚀

水膜酸性较强

+ 2H+ 2e- = H2↑

吸 氧 腐 蚀

水膜酸性很弱或中性

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

Fe+ 2OH = Fe(OH)2↓

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

2Fe(OH)3 = Fe2O3·nH2O + (3-n)H2O

2+-2+溶液反应

【探究三】金属腐蚀快慢的判断

[合作学习探究]合作完成问题（导学案）

学生导学案中学习探究

[小结3]: 金属腐蚀快慢的判断（投影）

(1)同一金属比较，纯度越高，腐蚀的速率越小(纯金属几乎不被腐蚀)。

(2)不纯的金属或合金，在潮湿的空气中腐蚀速率远大于在干燥隔氧条件下的腐蚀速率。

(3)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越大，活泼金属被腐蚀的速度越大。

(4) 一般说来可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

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【探究四】金属的电化学防护

[交流与讨论]P26 结合原电池的形成条件，阅读教材25－26页，金属防护的方法，你是否还能再举几例? 归纳常见金属的防护方法有哪些？ 学生调查研究：请通过实地调查、走访、查阅等多种方式，了解在生产生活中采用的防止金属腐蚀的方法，分析这些方法防止金属腐蚀的原因。部分同学资料展示。

[拓展视野P26]金属腐蚀原理的应用

[调查研究P25]防止金属腐蚀的措施和原理

防止金属腐蚀的措施

能防止金属腐蚀的原理

在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属

隔绝空气和水

通过改变结构而改变性质，如钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢

与活动性更强的金属形成原电池,被保护金属作正极

利用电解池原理，被保护金属作阴极

改变金属组成和结构

牺牲阳极（负极）的阴极(正极)保护法

外加电流的阴极保护法

[交流研讨]

【当堂总结】

【课后巩固】练习

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