高二化学选修1第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护
人教版高二年级选修1 第三章第二节 《金属的腐蚀和防护》教学设计
第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护一、教材分析《金属的腐蚀和防护》是人教版高中化学选修一《化学与生活》第三章第二节。
本节包括两部分内容:金属的腐蚀和防护。
内容涉及金属腐蚀的化学原理（化学腐蚀、电化学腐蚀）、影响腐蚀速率的因素、强调指出金属腐蚀的本质以及金属防护的常用方法等。
在学习了原电池原理的基础上，引导学生学习金属的腐蚀与防护，重点是能够用金属电化学腐蚀的原理解释生活中金属腐蚀的现象，加深了学生对化学与生活实际联系的认识。
本节内容是本章理论知识的实际应用，有助于学生将感性认识转化为理性认识，从而体会化学学习的价值，更有利于培养学生发现问题、分析问题、联系实际解决问题的能力。
二、学情分析已有基础：初中化学进行过活动与探究《铁钉锈蚀的条件》实验，了解了铁的腐蚀是氧气和水共同作用的结果，并且学习了原电池原理，再此基础上学习比较容易接受。
知识不足：对知识的学习只注重表面现象，缺少生活经验。
能力不足：缺乏理论联系实际的能力，缺乏一定的综合思维能力。
发展方向：了解化学与人类生产、生活的密切关系，培养学习化学的兴趣；培养由现象看本质的辩证唯物主义观点，发展从实践到理论、又从理论到实践的认知规律。
三、教学目标（一）知识与技能1.掌握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。
（二）过程与方法通过观察演示实验，结合日常生活经验，分析实验本质，体验科学探究的过程，学习探究方法，初步形成科学探究的能力。
（三)情感态度与价值观感受化学在生产生活中的重要地位，培养学生关注社会问题的意识和责任感。
四、教学重、难点重点：金属的电化学腐蚀原理难点：金属的电化学腐蚀原理五、教学过程六、课堂练习1.在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？2.请你预测铁在月球上会不会生锈？为什么？七、作业布置完成教材P53页2、4题八、板书设计第二节金属的腐蚀和防护九、教学反思。
高中化学人教版选修1 第三章第二节 金属的腐蚀和防护 课件(17张)
钢铁的腐蚀
在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层水膜， 水能电离出少量的 和 ，同时由于空气 中CO2的溶解，使水里的 增多：
（a）若水膜的酸性很强时：
负极： Fe－2e－＝2Fe2＋
正极： 2H + +2e－=H2
（b）若水膜酸性很弱或呈中性时：
－＝2Fe2＋ 2Fe － 4e 负极：
铁钉被腐 蚀最快
由于无氧， 由于无水， 铁丁被 铁钉不被 铁钉不被 腐蚀 腐蚀 腐蚀
总结： 铁钉与O2、H2O同时接触才会发生腐蚀；与 NaCl溶液、CH3COOH溶液电解质溶液接 触腐蚀速度更快。
金属的腐蚀
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。
化学腐蚀 金属腐蚀 电化学腐蚀
小 结
一、金属的腐蚀 1.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。 2.分类： （1）化学腐蚀 （2）电化学腐蚀 3.本质：金属原子失去电子变成阳离子的过程： • M — ne- → M n+ 4.区别与联系
作
业 1、2
完成课本P53ຫໍສະໝຸດ 阅读：你有何感想？金属腐蚀 • 我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生 产钢材37117.02万吨） ，每年被腐蚀的铁占到我国钢 铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占 到国内生产总值的2%~4%；约合人民币：3000亿元 （ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元） 。 • 根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经 济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。 • 另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火 灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不 包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接 损失。
高中化学 第三章 探索生活材料 第2节 金属的腐蚀和防护课件高中选修1化学课件
12/11/2021
第二十七页，共三十五页。
3．如图所示各试管中的铁钉最易锈蚀的是( )
C [含有少量铜的铁钉放在自来水中，会与水中溶解的少量电解质构成
原电池，铁钉作为负极，最易腐蚀。]
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4．下列材料保护的措施中不正确的是( ) A．将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实，防止杯被腐蚀 B．将自行车的铁链条涂上植物油，防止链条被腐蚀 C．将埋在地下的铁水管缠上废铜丝，防止水管被腐蚀 D．将待埋在地下的木头桩先用火将表面烧焦，防止木材被腐蚀
示意图
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正极反应(C) O2＋2H2O＋4e－===4OH－
负极反应(Fe)
Fe－2e－===Fe2＋
电池总反应 2Fe＋O2＋2H2O ===2Fe(OH)2
2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
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2．金属的防护方法
加保护层
电化学法
涂油漆(yó包uqī)塑料(sùliào)层
失电子
改变金属内部结构
电镀(diàndù)
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[基础自测] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成 Fe3＋( ) (2)因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主( ) (3)无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化( )
在②中的腐蚀速率比①中的快，③中18.4 mol·L－1的硫酸(98%)是浓硫酸，铁很
人教版高中化学选修1《三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护》公开课教案_14
活动1：借助生活经验，归纳已知的金属防护方法。
板书：二、金属的防护
教材地位与作用分析
化学必修2中，已经介绍了化学能和电能的转换，即原电池的相关知识。必修4化学反应原理中的第四章电化学基础中，详细介绍了原电池的原理和应用（化学电源），电解池的原理和应用等相关内容。本节是在必修二和必修四的基础上引导学生了解金属的腐蚀和防护方法等。
学生分析
知识基础
1.知道原电池的反应原理。
实验演示法、启发法
教学流程图：
教学过程：
教学任务
教师活动
学生活动
设计意图
板块1：设置情境，引入新课
任务1.1:通过生活中金属腐蚀的例子，感受金属腐蚀的危害
【PPT】，在日常生活中金属腐蚀现象非常普遍，例如，钢铁生锈，铜器表面生成铜绿等等腐蚀会使金属的色泽，外形以及机械性能发生改变，严重时可使仪器设备等报废，桥梁坍塌，管道破裂。据统计，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%，损失十分严重。本节课我们的学习目标主要有两个：1.理解金属腐蚀的原理，2.指导金属腐蚀防护的方法。
【回答】在这些原电池中铁作负极，碳作正极，
负极是铁失电子变成亚铁离子。
正极反应是氢离子变为氢气。总反应相当于铁和氢离子反应。
学生产生疑惑，不能确定是谁得到电子。
【回答】
1.检查装置气密性，手捂住具支试管，溶液中冒出气泡，说明实验装置气密性良好。
2.除去铁锈，不行，无法证明实验后铁钉的铁锈是否是吸氧腐蚀生成的。
2.知道电解池的反应原理。
3.知道铁生锈的条件，在生活中积累了一定金属腐蚀防护方法的知识。
能力基础
具备一定的分析解决问题的能力，有较强的求知欲。
人教版高中化学选修1《三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护》公开课教案_1
第二节金属的腐蚀与防护一、学情分析（一）教材分析本课时内容是人教版选修一第三章第2节，是在学生学习了电解原理和原电池原理的基础上展开的，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，并介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)，也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法)，加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。
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，学好本节将对前面所学的电解和原电池的知识起到巩固和提高的作用。
（二）学生分析知识上：通过初中知识以及本章上两节内容的学习学生已经初步了解了金属发生腐蚀的一些条件，掌握了原电池和电解池的基本原理及金属的还原性与活泼性关系。
能力上：高二学生已经具备一定的实验设计观察能力、以及比较归纳能力。
心理上：由于本节内容紧密联系生活实际，学生有强烈的好奇心和求知欲，有利于新知识的学习，具备了主动探究的原动力。
存在的问题是学生对知识的学习只注重表面现象，缺少生活经验，缺乏一定的深入理解和综合思维的能力。
二．教学目标知识与技能:（1）认识金属腐蚀带来的危害，了解金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。
（2）理解钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式。
（3）认识常见的防止金属腐蚀的方法，能解释两种电化学防护方法的原理。
过程与方法：①通过对钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀对比实验的探究，学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。
②通过实验探究的过程，进一步提高对实验现象的观察能力和分析能力。
情感态度价值观：通过金属腐蚀对生产、生活的影响，切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用，形成爱护资源，科学利用资源的正确思想，感受化学对人类进步的意义。
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(- )
高中化学 第3章 探索生活材料 第2节 金属的腐蚀和防护课件高二选修1化学课件
____化__学__反__应而(h_u_à_xu_é_f_ǎ腐n_y_蚀ìn_g_损)的耗过程(guòchéng)。金属的腐蚀一般分为化学腐蚀和
电化学腐蚀。 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
如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响 因素，某同学做了如下探究实验：
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第二十七页，共三十五页。
序号
内容
1
常温下将铁丝放在干燥空气中 一个月
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中 一小时
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气 中一个月
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气 流中一小时
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的 氧气流中一小时
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第十四页，共三十五页。
【例 1】 下图是铁钉在某溶液中被腐蚀的实验(开始时试 管中液面和试管外液面等高)。
(1) 甲 、 乙 两 图 溶 液 中 呈 酸 性 的 是 ______( 填 “ 甲 ” 或 “乙”)。
(2)甲图中电极反应式：正极________________________， 负极______________________________。 12(/131/)2乙021 图中发生反应的离子方程式是__________________。
__________；在电化学腐蚀中，负极反应是____________；正极反应是
______________。 (2) 由 该 实 验 可 知 ， 可 以 影 响 铁 锈 蚀 速 率 的 因 素 是
_______________________________________。 (3) 为 防 止 铁 的 锈 蚀 ， 工 业 上 普 遍 采 用 的 方 法 是
高中化学第3章探索生活材料第2节金属的腐蚀和防护课件新人教版选修1
金 —加___保__护___层_：如_涂___油__漆___、包___塑__料___层_、搪瓷、_电___镀_等。
属 的
—__电__化___学__法：在被保护的金属上连接一种更易
防
___失__电___子_的金属。
护 —__改__变___金__属___内__部___结__构：如将钢铁制成不锈钢。
2．金属电化学防护的原理是什么？举例说明。 【提示】 (1)应用的是原电池原理，被保护金属作正极，另一活动 性较强的金属作负极。 (2)轮船船身上装锌块，发生的电极反应： 负极：Zn－2e－===Zn2＋； 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Zn 不断被腐蚀，需定期更换。
金属腐蚀快慢的判断方法
【问题导思】 ①金属越活泼，一般越容易发生腐蚀。铝比铁活泼，但铝制品却比铁 制品耐腐蚀，为什么？ 【提示】 铝在空气中容易形成一薄层致密的氧化物保护膜，对内部 金属有保护作用。
②镀锡铁板和镀锌铁板镀层破坏后谁更耐腐蚀？ 【提示】 因为金属的活泼性 Sn＜Fe，Zn＞Fe，故镀层破损发生原 电池反应时，镀锡铁板中铁被腐蚀。镀锌铁板中锌被腐蚀，铁被保护，因 此镀锌铁板更耐腐蚀。
反应
本质 ___金___属__被氧化
_活___泼__金___属__被氧化
区别 __无___电流产生
有__微___弱__电流产生
化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀 关系
更普遍，危害更严重
4.吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较(以 Fe 为例)
类型
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
条件 水膜呈弱___酸__性或_中__性__ 水膜呈_酸__性__
3．分类
化学腐蚀
(1)金属腐蚀
_电__化___学__腐___蚀____
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家用燃气灶
放在南极已差不多 90年食品罐头
1.钢铁是在干燥的空气中还是潮湿的 空气中易生锈？
2.钢铁和纯铁哪种易生锈？
〔复习回顾〕
构成原电池条件：
1)、两个电极 2)、电解质溶液 3)、形成闭合电路 4) 、氧化还原反应能自发进行
水膜酸性较强
正极反应： 2H++2e－＝H2↑
析氢腐蚀
钢铁腐
6、下列几种铁板在镀层被破坏后，最耐腐蚀的是（ ） A．镀铜铁板 B．镀锡铁板 C．镀铅铁板 D．镀锌铁板
④在金属表
D
感谢下 载
水膜酸性很弱或蚀情主中况要性
正极反应： 2H2O +O2+4e－＝4OH－
吸氧腐蚀
一、金属的腐蚀
较多见
ห้องสมุดไป่ตู้
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
定义
金属或合金跟接触到的物 质(如O2,Cl2,SO2等)直接 发生化学反应而引起的 腐蚀。
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 电子而被氧化的反应。
(3)氧化膜保护法
(4) 镀层保护法
如：铁制品镀锌、镀铜等
(5) 电化学保护法(原电池原理)
练一练
5、下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是（ ）
D ①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥
面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部
特点 只有电子的得失， 但不形成电流
铁与氯气直接反应， 例子 钢管被原油中的含
硫化合物腐蚀
形成了原电池，存 在微弱电流
钢铁在潮湿的空气 中生锈
练一练
1、下列关于钢铁的腐蚀的叙述，正确的是（ ）
B A．吸氧腐蚀时正极放出氧气
C．化学腐蚀速率超过电化学腐蚀
B．析氢腐蚀时正极放出氢气 D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
金属的腐蚀和防护
教学目标： 1理解金属腐蚀的原因 2了解保护金属的一些方法
金属的腐蚀是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。
铁锈的主要成分：
Fe2O3·XH2O
2、实质：金属失去电子被氧化的过程
M – n e-
铜绿的主要成 分是：
Cu2(OH)2CO3
Mn+
一般情况下，温度的升高会加快 化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的 影响较明显。
2、铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐
蚀的原因可描述为（ A ）
A．形成原电池时铝作负极 B．形成原电池时铜作负极 C．形成原电池时，电流由铝经导线流向铜 D．铝铆钉发生了化学腐蚀
二、金属的防护
1、影响金属腐蚀的两个因素：本性、介质
(1) 改变金属的结 构 (如2：) 制覆成层各防种护合金法
如：涂油漆、搪瓷、陶瓷等