第三章第2节金属的腐蚀和防护
《金属的腐蚀和防护》教学设计
《金属的腐蚀和防护》教学设计一、教材分析本节教材是人教版普通高中课程选修一《化学与生活》第三章探索生活材料第二节《金属的腐蚀和防护》。
从内容上讲是在初中《金属的腐蚀》、高中必修一《氧化还原反应》、《原电池》和必修二《化学反应速率的影响因素》的基础上进行的。
初中只是在宏观的基础上认识金属腐蚀是化学反应，高中则是在微观角度认识原电池的反应。
体现了新课程知识的螺旋上升和应用。
分为三部分：揭示金属腐蚀的严重性和危害性；分析发生金属腐蚀的原因；探讨防止金属腐蚀的方法。
教材以最常见的钢铁锈蚀为例，鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍，也更为严重，重点剖析了金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀过程。
本节教材设置了实验探究教学素材即不同条件下铁钉的锈蚀。
通过金属腐蚀的化学原理的学习，学生自然会形成对金属进行防护的方法，增进学生对化学学科的理解和情感，体会化学学习的价值。
二、学情分析本节课教授对象是高二文科学生。
学生在化学思维上显示出一定的迟钝。
我将着重挖掘化学课程的人文内涵，让不同学生学习不同的化学，有效落实时代性、基础性和选择性的高中新课程理念。
教学宗旨是进一步提高学生的科学素养。
虽然在学习这部分知识之前，学生已有了一些金属的化学性质、氧化还原反应及电化学相关知识，但是所欠缺的就是如何将以前所学到的理论知识和日常实际生产和生活中的应用联系起来，真正做到学以致用，拓宽知识面，并且能够在学习的过程中不断体会科学的研究方法和提高分析解决问题的能力。
所以从一系列的金属腐蚀图片配合一些触目惊心的数字创设情境引入课题。
揭示金属腐蚀所造成的严重危害，可以使学生通过感官刺激产生强烈的心理震撼，进而激发学生探讨金属腐蚀相关问题的欲望。
三、教学目标、重难点、教学过程教学过程[投影]常见的金属腐蚀现象和学生搜集的金属腐蚀照片[引入]金属腐蚀的现象非常普遍。
发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%～4%”，远远超过各种自然灾害造成损失的总和。
人教版高中化学选修1第3章第2节金属的腐蚀与防护(共30张PPT)
第二节 金属的腐蚀和防护
2020/9/20
铁锈斑斑
2020/9/20
钢铁生锈造成大桥断裂！
断裂 四川202省0/9/20 宜宾市城区的南门大桥
铜器表面生成一层薄薄的铜绿[铜绿的 主要成分是Cu2(OH)2CO3]
2020/9/20
一、金属的腐蚀
1、定义： P49 。
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、分类
1）、化学腐蚀 P49 金属跟接触到的物质 (如O2、Cl2 、SO2等) 直 接发生化学反应而引起的腐蚀。
2020/9/20
左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右 边的食品罐头放在南极90多年了，却很少生锈
升温可加 快金属腐
蚀
2020/9/20
温度对化学腐蚀的影响： 升温加快金属腐蚀 降温减慢金属腐蚀
2020/9/20
原电池正负极的判断
根据金属的活泼性判断
活泼金属做＿负＿极, 不活泼金属(或可导电的非金属）做＿正__极
根据电极反应来判断 发生氧化反应的是_负__极（电极消耗） 发生还__原__反应的是_正___极（电极放出气体或
析出金属）
2020/9/20
钢铁的电化学腐蚀：
吸氧腐蚀：
条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。 特点：有氧气参加反应。
2020/9/20
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈_较__强__酸__性。
件 CO2+H2O H2CO3
H++HCO
-
3
水膜呈中__性__或_酸__性__很__弱___
电 负极Fe(- )
人教版高中化学选修1 第三章 第二节 金属的腐蚀和防护练习含答案
第二节金属的腐蚀和防护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。
►综合拓展一、化学腐蚀和电化学腐蚀的比较二、吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较（以钢铁腐蚀为例）►尝试应用1.钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为（C）A.Fe－2e－===Fe2＋B.2H＋＋2e－===H2↑C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－D.Fe－3e－===Fe3＋解析：考查金属的电化学腐蚀的实质。
钢铁中含有多种杂质，在考虑钢铁的电化学腐蚀时，为了简化问题，主要讨论碳杂质问题，也就是以Fe为负极，C为正极的原电池反应。
在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀，原电池的正极为C，发生还原反应，即得电子反应，故A、D两项应排除，在B、C两项中，B项是析氢腐蚀的电极反应式，所以C项符合题意。
金属的防护2.镀锌铁与镀锡铁的镀层破损后，哪个更耐腐蚀？提示：镀锌铁更耐腐蚀，因为发生电化学腐蚀时，锌比铁活泼，因此适合作原电池的负极，失去电子被氧化，从而保护了铁。
而锡不如铁活泼，当镀锡铁镀层破损后，铁做负极，失去电子被氧化。
►综合拓展三、金属的防护1.保持金属表面清洁干燥。
2.金属表面涂抹油漆等保护层。
3.改变金属内部结构，如制成合金。
4.通过化学方法使其表面形成保护层，如电镀、形成氧化膜等。
5.电化学防护法——牺牲阳极的阴极保护法。
电化学防护法应用原电池原理，让被保护金属作为正极，另找一种活动性较强的金属作为负极。
例如在锅炉内壁、船舶外壳装上若干锌块，就可保护钢铁设备。
发生的电极反应：负极：2Zn－4e－===2Zn2＋；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
锌块不断被腐蚀，可定期拆换，使铁得到保护。
►尝试应用2.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。
高中化学第三章第二节金属的腐蚀和防护课件选修1高二选修1化学课件
12/11/2021
第十八页，共三十二页。
2021/12/11
2．合金化。 在基体金属中加入一定比例的能促进钝化的合金成 分，得到耐腐蚀性优良的材料。 3．阴极保护。 阴极保护法就是将需要保护的金属作为原电池的正 极或作为电解池的阴极而不受腐蚀。 4．表面处理。 金属保护中常用对其表面进行处理以防止腐蚀的方 法。金属在接触环境之前，先用钝化剂或成膜剂处理， 表面生成稳定致密的氧化膜，抗腐蚀性大大增加。
第三章 探索 生活材料 (tàn suǒ)
2021/12/11
第一页，共三十二页。
第二节 金属的腐蚀和防护
2021/12/11
第二页，共三十二页。
[学习目标] 1.能描述金属腐蚀的类型和化学原理。 2.了解影响金属腐蚀的快慢因素。3.知道金属防护的常用 方法。4.认识防止金属腐蚀的重要意义。
12/11/2021
第三十一页，共三十二页。
内容(nèiróng)总结
第三章 探索生活(shēnghuó)材料。Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。Zn－2e－===Zn2＋。房门窗框
No Image
12/11/2021
第三十二页，共三十二页。
第十六页，共三十二页。
3．能有效防止铁质栏杆锈蚀的措施是( )
A．接上铜网
B．与石墨相连
C．定期涂上油漆 D．定期擦去铁锈
解析：接上铜网或与石墨相连，加速铁的电化学腐
蚀，A、B 错误；D.定期擦去铁锈不能防止铁继续腐蚀。
答案：C
2021/12/11
第十七页，共三十二页。
控制金属腐蚀的方法 1．调整介质环境。 如果能消除金属材料和设备在使用环境中引起腐蚀 的各种因素，腐蚀就会中止或减缓。但是多数环境条件 是无法控制的，如大气和土壤中的水分、海水中的氧气 等都不可能除去。
高中化学 第三章第二节 金属的腐蚀和防护教案1人教版必修1
第二节金属的腐蚀和防护（第一课时）教学设计一、教学内容1．课标中的内容主题2 生活中的材料（4）描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义；2．教材中的内容本节简单介绍了生活中金属的腐蚀和防护知识。
内容涉及金属腐蚀的化学原理（化学腐蚀、电化学腐蚀）：在化学腐蚀中，以家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而食品罐头放在南极已差不多90年了，却很少生锈为例（图3-14），强调温度（反应条件）对化学腐蚀的影响比较明显。
在电化学腐蚀中，通过“科学探究”，让学生分析铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率较快，引出电化学腐蚀。
教科书中没有出现“吸氧腐蚀”和“析氢腐蚀”这两个名词，只是介绍了钢铁发生电化学腐蚀时在正极上发生的这两类原电池反应。
最后强调指出化学腐蚀和电化学腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。
金属的防护内容：教科书通过图示（图3-16和图3-18）和活动（2个“思考与交流”）的方式，由学生自己总结对金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的；最后简单介绍了牺牲更活泼金属的防护方法的原理及其应用。
二、教学对象分析1．知识技能方面在高中课程标准必修模块化学2《化学能与电能》中，学生已经学习了化学能与电能的转换，即原电池的相关知识。
本节是在此基础上，引导学生了解金属腐蚀的化学原理和防护方法等。
内容包括：金属的腐蚀（第一课时）和金属的防护（第二课时）。
2．学习方法方面在高中课程标准必修模块化学2《化学能与电能》中，学生掌握了正确判断原电池的正负极的方法，能够将原电池负极失电子被消耗的原电池原理应用到金属腐蚀的知识点上来；具有一定的学习方法基础。
三、设计思想选修1模块第三章第二节《金属的腐蚀和防护》分为两个课时进行。
本教学设计为第一课时，主要内容为“金属的腐蚀”。
本节课可采取问题解决和实验探究相结合的教学模式，其基本流程为：①问题引入：列举生活实例（展示：家庭、校园金属腐蚀图）→②提出问题：金属腐蚀有哪些危害？金属为什么会被腐蚀？→③科学探究（分组实验：不同条件下铁钉的锈蚀）→④探究金属腐蚀发生的条件→⑤金属腐蚀的分类→⑥多媒体展示：化学腐蚀和电化学腐蚀→⑦电化学腐蚀的原理：电极反应→金属腐蚀的本质。
选修1第三章第二节金属的腐蚀和防护精品PPT课件
健身器材刷油漆以防锈 衣架和电线的外面 包上一层塑料层
27.10.2020
自行车的钢圈和车铃 是在钢上镀上一层既 耐腐蚀又耐磨的Cr
某些工具的“机械转动 部位”选用油脂来防锈
27.10.2020
你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？ 请举例说明。 制成不锈钢；或在金属表面镀一层比 要保护的金属更活泼的金属。
H2O OH-
C
27.10.2020
金属腐蚀
❖本质都是金属原子失电子 的过程 ❖能阻止这个过程的方法就 可以用来防护金属
27.10.2020
金属的防护
❖ 必须有物质得电子金属才能失电子
阻止得电子的物质与金属接触 喷漆 塑料层 镀铬
❖ 电化学腐蚀需要电解质溶液
保持金属表面长期干燥
27.10.2020
27.10.2020
思考与归纳：
金属被腐蚀后有什么危害？
（1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌； （4）地下金属管道泄漏； （5）轮船船体损坏； （6）金属腐蚀还可能造成环境污染。
损耗金属 损坏机械设备 造成经济损失 27.10.2020 造成严重事故
影响金属腐蚀的因素：
1、金属的本性：金属越活泼，就越容易 失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的 杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池 而使金属发生电化学腐蚀。 2、介质：遇潮湿空气、腐蚀性气体、电 解质溶液，容易被腐蚀
27.10.2020
金属的腐蚀
❖ 据统计，每年由于腐蚀而直接损耗的钢铁， 约占钢铁年产量的1/4
锌块
镁
用牺牲锌块的方法来保护 船身，锌块必须定期更换
27.10.2020
《金属的腐蚀与防护》 说课稿
《金属的腐蚀与防护》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《金属的腐蚀与防护》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课选自人教版化学选修 1《化学与生活》的第三章第二节。
金属的腐蚀与防护是化学与生活密切相关的重要内容，它不仅涉及到化学学科的核心知识，如氧化还原反应等，还与生产生活实际有着紧密的联系。
通过对这部分内容的学习，有助于学生将化学知识应用于实际，提高学生解决实际问题的能力，同时也能增强学生的环保意识和社会责任感。
二、学情分析在知识储备方面，学生已经学习了氧化还原反应的基本概念和金属的性质，为本节课的学习奠定了一定的基础。
但对于金属腐蚀的原理和防护方法，学生可能缺乏系统的认识和深入的理解。
在能力水平方面，高二的学生已经具备了一定的观察、分析和推理能力，但在实验设计和探究能力方面还有待提高。
在学习态度方面，学生对与生活密切相关的化学知识具有较强的好奇心和求知欲，但在学习过程中可能会出现注意力不集中、缺乏耐心等问题。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解金属腐蚀的类型和本质，掌握电化学腐蚀的原理。
（2）理解金属防护的方法和原理，能够运用所学知识解决实际问题。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究和分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力。
（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。
（2）增强学生的环保意识和社会责任感，让学生认识到化学知识在生产生活中的重要作用。
四、教学重难点1、教学重点（1）金属电化学腐蚀的原理。
（2）金属防护的方法和原理。
2、教学难点（1）析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
（2）金属防护方法的选择和应用。
五、教法与学法1、教法（1）情境教学法：通过创设生活中的实际情境，激发学生的学习兴趣，引导学生思考和探究。
3.2金属的腐蚀和防护第一课时 教案(人教版选修1)
《金属的腐蚀》教学设计一、基本说明1.教学内容所属模块:《选修1化学与生活》2.年级：高二年级3.所用教材出版单位：普通高中标准实验教科书（人教版）4.所属章节：第三章第二节金属的腐蚀和防护二、教学设计1.教学目标：知识与技能：（1）了解金属腐蚀的危害。
（2）通过实验探究了解金属发生电化学腐蚀的原理。
（3）让学生学会观察实验，分析现象和问题，思考原因。
过程与方法：通过问题讨论和实验探究的过程，了解化学研究的一般方法，初步形成分析推理，综合归纳能力。
情感态度与价值观：培养学生勇于实践，乐于探索的科学素养；提高学生珍惜资源，保护环境的科学意识。
2. 内容分析教学重点：金属的电化学腐蚀。
教学难点：金属的吸氧腐蚀的电化学原理。
本节是在必修2原电池的基础上，引导学生了解金属的腐蚀原理和防护方法等。
本节包括两部分内容：金属的腐蚀和金属的防护，属于化学学科的基础知识。
课程标准对这部分内容的要求比较低，教学过程中要准确把握教学要求，不宜加深和拓宽。
根据具体情况设计教学活动，宗旨是扩大学生的视野，提高学生的观察、分析能力，培养学生学习化学的兴趣，懂得运用化学知识和方法合理开发和利用资源,为学生直接参加工农业生产，更好的使用金属制品做好知识和思想准备。
3. 学情分析高二学生对金属的知识已经学过很多，而且思维活跃，观察和总结能力比高一有所提高，我充分利用他们对实物和生活实际感兴趣的心理特征激发他们的学习热情，设计有利于他们自主学习和创造的化学学习情境，让他们去观察、去透过表象看到事物的本质，并探索出规律来，在“做科学”的实践中逐步形成终身学习的习惯和能力。
4. 设计思路为了更好的实现教学目标，本节课准备包括探究法、谈话法、讨论法等在内的过程式教学方法。
结合本教材的特点及所设计的教学方法，指导学生用“发现”的方法开展学习活动，在实际开展教学活动时我力求把教师的讲授转变为启发诱导，把学生的被动接受转化为主动探索，以教师为主导，学生为主体，促使学生动眼看、动手做、动口说、动脑想，使学生的学习过程和认识过程统一为一个整体。
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2020/5/25
自行车如何防生锈？
在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如自行 车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀 又耐磨的Cr
2020/5/25
健身器材如何防锈？ 刷油漆
2020/5/25
衣架和电线如何防锈？
电化学腐蚀
2020/5/25
1、化学腐蚀
金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）
直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化 合物腐蚀
金属越活泼，越易被腐蚀； 金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快； 氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。
2020/5/25
2、电化学腐蚀
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。
2020/5/25
外面包上一层塑料层
锌块
用牺牲锌块的方法来保护 船身，锌块必须定期更换
用牺牲镁块的方法来防止地 下钢铁管道的腐蚀，镁块必 须定期更换
2020/5/25
本节小结
（1）本质
1、金属的腐蚀
化学腐蚀
（2）类型 电化学腐蚀
在金属表面覆盖保护层
2、金属的防护 改变金属的内部组织结构
2020/5/25
2020/5/25
3、用于连接铜板的铁螺丝容易生锈. 由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁
作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈.
4、烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含NaCl）， 第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为 Fe2O3•nH2O）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化 学腐蚀?为什么?
解析：属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做 成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。 Fe作负极，失去电子变成Fe2+，从而被腐蚀。
电化学腐蚀的典型例子：
钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀
2020/5/25
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水 膜。水能电离出少量的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 -
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它 跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
电化学保护法
如：喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化 (氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、包塑料等方法。
2020/5/25
3、电化学保护法
牺牲锌块来保护船身（通常在轮船的
外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若
干块锌块，来防止船壳等的腐蚀）、牺牲镁 块来保护地下钢铁管道
2020/5/25
牺牲阳极的阴极保护法示意图
正极：＿碳＿，电极反应式：
2H2O + O2 + 4e- ＝ 4 OH总反应式：2Fe+ 2H2O + O2 ＝ 2 Fe(OH)2↓
2020/5/25
【交流与讨论】：
1. 相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐 蚀. 海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的 氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电 解质溶液中，电化学腐蚀更易进行. 2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今 很少有铁锈出现. 由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度 下，腐蚀更易进行.
2020/5/25
化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
条件
有无 电流
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属跟氧化性物质 直接接触
不纯金属或合金 跟电解质溶液及氧化
剂接触
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
相互 联系
两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
2020/5/25
二、金属的防护
(一)影响金属腐蚀的因素： 金属的本性和介质
2020/5/25
①若电解质溶液酸性较强 ——析氢腐蚀
负极：＿铁＿，电极反应式： Fe - 2e- ＝ Fe2+ 正极：＿碳＿，电极反应式：2H+ + 2e- ＝ H2↑
总反应式：Fe + 2H+＝ Fe2+ + H2↑
2020/5/25
②若电解质溶液酸性较弱或呈中性 ——吸氧腐蚀
负极：＿铁＿，电极反应式：2Fe - 4e-＝ 2Fe2+
2020/5/25
铁锈的主要成分： Fe2O3·XH2O
2020/5/25
2020/5/25
铜器表面生成铜 绿,主要成分：
Cu2(OH)2CO3
一、金属腐蚀
定义： 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。
本质： 金属失去电子被氧化。
失e-
金属原子
金属阳离子
氧化反应
化学腐蚀 分类：金属腐蚀
(二) 金属在什么条件下容易被腐蚀？ 在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质， 都容易被腐蚀
2020/5/25
（三）金属的防护方法 :
1.改变金属的内部组织结构； 如：将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢
2.在金属表面覆盖保护层，使它与__空__气____、 ____水______等物质___隔__离____。