课 题 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 教学目标 知识与能力：了解金属腐蚀和种类，能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认 识金属腐蚀的危害，知道防止金属腐蚀的方法 过程与方法：通过探究活动培养学生动手操作和运用所学知识解决实际问题 能力 情感态度与价值观：通过学习金属的电化学腐蚀与防护了解化学对生活的影 响 重 难 点 金属的电化学腐蚀与防护 点 金属的电化学腐蚀 教学过程 ［引入］在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段 时间后会失去表面的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属 的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀 的原因。 ［板书］第四节 金属的电化学腐蚀与防护 ［阅读］请同学们阅读课本P84内容回答下列问题： 什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？ ［学生阅读后回答］金属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。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 ［板书］一、金属的电化学腐蚀 1、 金属的腐蚀 (1)概念：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 ［提问］生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？ ［回答］铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。 ［提问］金属腐蚀的原因是什么？ ［回答］金属由单质变成化合物，使电子被氧化。 ［板书］(2)金属腐蚀的本质：M — ne =Mn+ ［讲述］金属腐蚀为失电子，疋内因。金属越活泼，越勿失电子，越勿被 腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况 也不同。 ［板书］(3)金属腐蚀的类型： ①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例 如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。 ［讲述］上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原 电池。 ［板书］②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失 电子而被氧化的腐蚀。 ［引导］请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。 ［学生］在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是 含有少量H+和0H—还溶解了 02等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质 溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 ［投影］钢铁的电化学腐蚀示意图 ［引导］根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写 出电极反应方程式： ［指定学生板书］ 负极(Fe): 2Fe— 4e—=2Fe2+ 正极(C): O2+2H2O+4e—=40H— 总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 ［讲解］Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3, Fe(OH)3失去部分水转化 为铁锈(Fe2O3.XH2O)。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有 O2造成的。所以把 这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电 解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出(析出)，所以这种电化学腐蚀 也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中 增加。 ［板书］析氢腐蚀 负极(Fe): Fe— 2e =Fe2+ 正极(C)： 2H++2e—=H2? ［引导］请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联 系，并填写下表： OH—浓度相对 ［投影］(表中内容学生讨论后再显示) 化学腐蚀 条件 金属与氧化剂直接 接触 现象 本质 相互联系 无电流产生 金属被氧化的过程 电化学腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接 触 有微弱电流产生 较活泼金属被氧化的过程 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生 ［过渡］金属腐蚀的现象在日常普遍存在，其中电化学腐蚀是造成金属腐 蚀的主要原因，为了尽量减少金属腐蚀带来的损失，我们必须研究金属的防 护。 【板书】二、金属的防护 【讲述】金属发生电化学腐蚀时作负极的金属总是被腐蚀，而作正极的 金属则受到保护。根据这一现象，从原电池角度考虑应如何保护金属。 【学生思考回答，教师板书】1牺牲阳极的阴极保护发 正极：要保护的金属 负极：比要保护金属活泼的金属 【引导】以上是利用原电池原理保护金属，下面请同学们思考，如何利 用电解池原理来保护金属？ 【学生思考回答，教师板书】2、外加电流的阴极保护法 阴极：被保护的金属 阳极：惰性电极 两者均存在于电解质溶液中接 上外接直流电源。 【讨论】请同学们列举一些日常生活中还有哪些保护金属的例子？ 【学生回答】①改变金属的内部结构，制成不锈钢； ②在金属表面覆盖保护层，如喷漆、涂油、电镀等。 【思考题】①为什么镀锡铁在镀层破损后，生锈更厉害？ ②用铜铆钉或铝铆钉把两张钢板铆在一起，各将发生什么现象？ 【总结】以上是人们根据金属腐蚀原理设计的一些防腐方法，但是还未达到 预期的目的，因此，更为理想实用的防腐方法还有待于进一步的研究。 教学反思
金属的电化学腐蚀与防护教学设计
