高中化学 《金属的电化学腐蚀与防护》教案1 新人教版选修4

第一篇：高中化学 《金属的电化学腐蚀与防护》教案1 新人教版选修4

第四节 金属的电化学腐蚀与防护

一、教学设计

“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。本节开篇提供的统计资料——“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，这无疑会给人们一个重要的警示：金属腐蚀，不可等闲视之！金属曾是人类文明发展的历史标志，如铜器时代、铁器时代。在现代社会中，钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标。然而人们对随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常，不以为怪。因此，本节教学一方面是让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施，同时还要让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远！

本节内容可大致分为三部分：

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思路和方法 鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍，也更为严重，教科书中又重点以最常见的钢铁锈蚀为例，剖析了金属的两种电化腐蚀过程——析氢腐蚀和吸氧腐蚀，并重点介绍了金属的电化学防护方法——牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

教科书中安排了一个铁钉锈蚀的演示实验，帮助学生认识金属的吸氧腐蚀原理。另外又安排了一个【科学探究】，验证牺牲阳极的阴极保护法，通过实验说明较活泼金属锌如何阻止铁的析氢腐蚀。

为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神，教科书还安排了一项【实践活动】，要求学生查阅有关防治钢铁腐蚀方法的资料并交流。

本节教学可采用讲授与讨论相结合的方法。

本节教学重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。本节教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。教学建议如下：

1.本节教学在整体设计上应以色彩鲜明的图像和现象明显的实验作为重要的辅助手段，以强化学生的直观感受，有利于学生加深对相关知识的理解。

2.新课引入。以一组音像和文献中的数据资料或新闻信息，简要介绍金属在社会经济发展中的重要地位，同时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。

3.教科书中的【实验4-3】可安排在讨论金属的电化学腐蚀之前，帮助学生通过实验来了解金属发生电化学腐蚀的条件和相关的电极反应。同时可增补两组实验，按图4-17另备两套同样装置，其中一套只装一干燥的无锈铁钉，另一套只装少量盐水，几分钟后再比较三个装置中的现象有何不同，这样更有利于说明金属发生电化学腐蚀的条件。观察实验后，可与学生一道讨论以下问题：（1）金属腐蚀的本质是什么？

（2）金属的电化学腐蚀与化学腐蚀有何不同？（从反应条件和反应原理上加以说明，并由此介绍金属电化学腐蚀的两种过程——析氢腐蚀和吸氧腐蚀）

（3）为什么说金属的电化学腐蚀比化学腐蚀的危害程度更大？（电化学腐蚀现象更具有普遍性，并且电化学腐蚀更快）

（4）自20世纪以来，金属遭受腐蚀的现象较过去数百年更为严重，其主要原因是什么？（可从酸雨形成的地区范围更广、降雨次数更为频繁等环境变化方面说明）

针对上述实验，还有些问题可以探讨，如怎样判断具支试管内减少的气体就是氧气？应根据教学实际灵活处理。

4.关于金属防腐的思路和方法，可以在课堂上组织学生讨论：

（1）鉴于金属发生腐蚀的原因，可以从哪些方面设想解决问题的思路？（即研究问题的方向）①直接隔离。即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。②因势利导。电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。

③改变本质。即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。

（2）在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀的具体方法？（即学习解决问题的方法）①给金属穿上“防护服”。具体方式有（以下内容只需借助图片作补充性的简略介绍）： 涂漆——如在钢铁表面涂防锈油漆；

热镀——加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，使其均匀覆盖于钢铁表面； 电镀——在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强的金属镀层； 喷涂有机或无机涂层材料等。

②电化学防护法——即牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。这是本节教学的重点内容之一，可先结合图片分析原理，再组织【科学探究】，演示并讨论教科书中图4-21相关的实验，同时还可与【实验4-3】作对比，说明锌、铁与酸化的氯化钠溶液构成原电池后，锌能够有效地保护铁制品。③在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～18%Cr，7%～9%Ni），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”。

其他防腐措施一般也只作简略介绍。5.在本课小结时，可组织学生对金属的化学腐蚀和电化腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀等内容进行比较。表4-5化学腐蚀和电化学腐蚀的比较

表4-6钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较

二、活动建议 【实验4-3】

实验中须注意以下几点：

（1）多用几枚铁钉，增大铁钉腐蚀时的耗氧量，以便在短时间内可观察到更为明显的实验效果。（2）经过酸洗除锈的铁钉，须用清水洗（避免残留酸液干扰实验），然后用饱和食盐水浸洗一下，即可加入到具支试管中。

（3）整个装置应保证密封状态良好，几分钟后就可以看到导管中水柱明显上升。原因是铁钉发生吸氧腐蚀时，使具支试管内O2减小，压强降低，促使导管内水柱上升。【补充实验4-4-1】为了增强实验的探究性，可补充下面的实验。

图4-3铁的吸氧腐蚀实验

（1）向100 mL烧杯中加入约50 mL饱和食盐水后，插入两个玻璃筒（无底）；

（2）将一颗无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中（装置如图43所示），立即可观察到有电子自铁钉流向碳棒，表明铁钉与碳棒已构成原电池的两个电极；

（3）1 min后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3［Fe(CN)6］溶液，即可观察到铁钉附近的溶液变蓝色，表明铁被氧化，生成了Fe2+；

（4）向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红色，表明溶液pH增大，呈碱性。

将该实验中观察到的现象与【实验4-3】结合起来讨论，能更好地说明钢铁生锈时发生吸氧腐蚀的原理。【科学探究】

这个实验的目的是验证牺牲阳极的阴极保护法。实验中以Zn片作阳极，Fe片作阴极，以经过酸化的NaCl溶液作电解液。在这种条件下，Zn片与Fe片构成了原电池的两个电极，发生如下电极反应：

阳极：Zn-2e == Zn 阴极：2H+2e == H↑

H来自H2O的电离，为了加大H2O中c(H)，故在NaCl溶液中加入了少量酸液。

在实验现象上，可以看到电压计指针有偏移，Fe电极上有气泡产生，但往Fe电极附近滴入K3［Fe(CN)6］溶液，溶液不变蓝色。即溶液中不存在Fe，证明Fe未被腐蚀。【实践活动】

可组织社会调查等活动，然后进行交流。相关专题可以是： 1.在当地，金属腐蚀的现状及其危害；

2++

++-2-2+2.在当地，人们对金属腐蚀的严重性和危害性的认识程度；

3.通过观察和资料收集，你了解哪些防治金属腐蚀的方法？在社会上相关的科学技术有无新的进展？

三、习题参考 参考答案

1.负极；Fe-2e == Fe；正极；析氢腐蚀：2H+2e == H2↑，析氧腐蚀：2H2O+O2+4e == 4OH 2.（1）电化腐蚀，铁和铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池。

（2）提示：主要是析氧腐蚀。2Fe-4e == 2Fe；2H2O+O2+4e == 4OH Fe+2OH == Fe(OH)，4Fe(OH)2+O2+2H2O == 4Fe(OH)3

3.C；

4.B、D；

5.A、C；

6.A、D。

7.金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2）或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀，叫做化学腐蚀。不纯的金属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。金属腐蚀造成的危害甚大，它能使仪表失灵，机器设备报废，桥梁、建筑物坍塌，给社会财产造成巨大损失。

8.当钢铁的表面有一层水膜时，水中溶解有电解质，它跟钢铁中的铁和少量的碳形成了原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。电解质溶液的H在正极放电，放出H2，因此这样的电化腐蚀叫做析氢腐蚀。如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀，其电极反应如下：

负极：2Fe-4e == 2Fe

正极：2H2O+O2+4e == 4OH 总反应：2Fe+2H2O+O2 == 2Fe(OH)2

9.镀锌铁板更耐腐蚀。当镀锌铁板出现划痕时，暴露出来的铁将与锌形成原电池的两个电极，且锌为负极，铁为正极，故铁板上的镀锌层将先被腐蚀，镀锌层腐蚀完后才腐蚀铁板本身。镀锡铁板如有划痕，锡将成为原电池的正极，铁为负极，这样就会加速铁的腐蚀。

可设计如下实验：

取有划痕的镀锌铁片和镀锡铁片各一块，放在经过酸化的食盐水中浸泡一会儿，取出静置一段时间，即可见到镀锡铁片表面较快出现锈斑，而镀锌铁片没有锈斑。即说明上述推测是正确的。

-2+

--+2+-2

-2+

---2+

+

---5

第二篇：人教版高中化学选修4《金属的电化学腐蚀与防护》说课稿

人教版高中化学选修4《金属的电化学腐蚀与防

护》说课稿

一、说教材 1.教材内容

《金属的电化学腐蚀与防护》是人教版普通高中化学课程选修4《化学反应原理》第四章《电化学基础》中的第四节。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，并具体地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。2.教材的特点

（1）从知识角度看，是氧化还原反应知识的延伸 电化学知识包括原电池、电解和电镀，其原理均是利用氧化还原反应完成电能和化学能之间的转化。因此，在学习电化学知识时，要注重氧化还原反应知识的应用。

理论上，每一个可自发进行的氧化还原反应都可以做成一个原电池。其中发生氧化反应的一极为阳极，即外电路的负极；发生还原反应的一极为阴极，即外电路的正极。两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势)，因此反应可以进行。在金属做两极时，活泼性较强的金属一般做负极，发生氧化反应；活泼性较弱的金属一般做正极，发生还原反应。在物理学中，通常从电子的流向角度把原电池的两极分别称作负极和正极。显然，为了突出化学学科的特点，教材中将利用原电池原理防护金属的方法称为“牺牲阳极的阴极保护法”，而并非“牺牲负极的正极保护法”。

（2）从教材的呈现方式看，采用螺旋式组织结构编写 教材内容在不同阶段逐步扩大范围，加深程度，按照螺旋式结构编写，并非一步到位。

初中化学中曾进行过“活动与探究”《铁钉锈蚀的条件》实验；在必修2“电化学知识”中初步学习了原电池的概念及构成条件等知识；在本章前三节分别较详尽的介绍了原电池的工作原理、几种常见的电池和电解池的工作原理及应用。在学习以上知识之后，及时学习电化学的应用顺理成章。这样的安排，让学生对电化学知识的学习得到巩固和补充，并逐步深化，既体现了教材循序渐进、由易到难的编排意图，又符合学生的知识水平和认知水平；既分散了难点，让学生分期“消化”，又减轻了负担，有利于学生更好的掌握知识。（3）从育人价值功能看，是电化学理论知识在生产生活中的应用

本节教材是在氧化还原反应和电化学原理知识的学习后出现的。不难看出，这样的安排是对前面学习的知识进行重组、加工、细化的过程，也是将前面学习过的理论知识，在具体环境中进行实践应用的过程。

我们学习化学知识，很重要的就是通过对其理论的探究，来指导我们的生产、生活和社会实践，最终达到学以致用的目的。学生对金属腐蚀的现象和危害，对金属防腐措施，有着较为丰富的生活经验，但存在的主要问题是对知识的学习只注重表面现象，缺乏一定的综合思维能力。通过本节内容的学习，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。3.课时的划分

遵循化学教学的整体性原则、巩固性原则和量力性原则，为了保持本节内容的系统性和连贯性，便于学生课后复习，结合高二学生的实际接受程度，利用一课时完成对金属电化学腐蚀原理及金属腐蚀防护知识的的探讨，第二课时做适当练习，实现对知识的巩固应用，是合理可行的。4.教学目标的确定

高二学生已初步具备了一定的分析问题的能力与合作实验探究的精神，具备了一定的实验设计能力、实验操作能力和比较归纳能力。本节内容又紧密联系实际，学生学习兴趣浓厚，具备了主动探究的原动力。根据学生已有的认知水平和本节课的地位及作用，并结合《化学课标》的总体目标，确立本节课的三维教学目标为：（1）知识与技能目标

①了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。

②了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，认识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知道常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其原理。（2）过程与方法目标

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。

（3）情感态度与价值观目标

①通过金属腐蚀对生产、生活的影响，感受化学对人类进步的意义。

②通过参与科学探究，学会与人合作、交流，共同研究，探讨科学问题。

5.教学重点和难点的确定

依据课程标准确立的最基本要求，结合教材的性质和功能、教学目标及学生的实际，确定本节课的教学重点是：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护的原理。根据教材所呈现的内容和学生学习的思维规律及特点，学生虽然有一定的生活经验，但要将感性认识与相关理论联系起来，清晰区分钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理，并用化学用语表达出来，对学生而言，仍存有一定困难，由此确定的教学难点是：钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电化学原理。

二、说教法

苏霍姆林斯基说过：“教给学生能借助已有知识去获得知识，这是最高境界的教学技巧所在”。为了达到目标、凸显重点、突破难点、解决疑点，根据新课程的精神，再结合本节课的实际特点，考虑到高二年级学生的现状，确定本节课教法的指导思想是：体现“学教并重”的教学理念，想方设法引起学生注意，引导他们积极思维，热情参与，独立自主地解决问题。将教师的主导作用与学生的主体作用相结合，将实验探究、观察分析、教师引导与多媒体辅助教学相结合，将其作为学生主动学习的工具和情感激励工具，促进学生主动学习。

例如，对本节教学难点的突破，以教材提供的演示实验为基础，对实验进行如下改进：

第三篇：金属的电化学腐蚀与防护教案

金属的电化学腐蚀与防护 电解原理知识梳理 1.电解原理 电解

使通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起 的过程

电极名称

阳极

和电源相连的电极，发生反应

阴极

和电源相连的电极，发生

电极材料

惰性电极

Pt、Au、石墨

金属电极

除Pt、Au外的金属材料(如Fe、Cu、Zn、Ag等)

电子流向

电源活波→导线→电解池→电解池→导线→电源

离子移动方向

..电解质溶液中阳离子移向

电解质溶液中阴离子移向

离子放电顺序

阳极

金属活泼电极>>>>>含氧酸根

阴极

Ag＋>Fe3＋>>H＋>>>Zn2＋

应用

电解精炼、电镀、氯碱工业、电解制铝

2.电解原理的应用

（1）氯碱工业：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取、和，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。(2）电镀

电镀时，镀件接电源极，镀层金属接电源极。溶液中必须含有一定浓度的，当通电时，阳极。在阴极。(3）铜的电解精炼

电极材料：粗铜板与直流电源正极相连作，纯铜片与直流电源负极相连作。

电解质溶液：用作电解液。

反应原理：阳极粗铜(以及比铜活泼的锌、铁、镍等)被，阴极Cu2＋被；其他Zn2＋、Fe2＋留在溶液中，而比铜活泼性弱的银、金等金属沉积在阳极下面，形成。二．金属的腐蚀与防护

1．金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生反应而引起损耗的现象。

2．金属腐蚀可以分为和。化学腐蚀是金属跟接触到的氧化性气体或氧化性液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。而电化学腐蚀是指不纯的金属跟溶液接触时，因发生反应而发生的腐蚀。

3．金属发生电化学腐蚀时，可分为腐蚀和腐蚀。两者的本质相同，但正极反应不同，即析氢腐蚀的正极反应为，而吸氧腐蚀的正极反应为。

4.金属防护的措施有：(1)制成，(2)涂盖，(3)牺牲阳极的阴极保护法——，(4)外加电流的阴极保护法——原理。

金属腐蚀快慢顺序：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀 随堂练习

1.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小

C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2.(2010·原创)关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 3.(2009·北京理综，6)下列叙述不正确的是（）A．铁表面镀锌，铁作阳极

B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑

4.如下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关 的判断正确的是（）A．a为负极、b为正极

B．a为阴极、b为阳极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变

5.下列关于铜电极的叙述正确的是（）A．铜锌原电池中铜是负极

B．用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极

C．在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D．电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极 6.(2010·试题调研，江苏南通3月)下列描述中，不符合生产实际的是（）A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

7.(2010·试题调研，广东广州3月)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×10－3 mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是（）A．阳极上析出5.6 mL O2(标准状况)B．阴极上析出16 mg Cu C．阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)

D．阳极和阴极质量都无变化

8、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

（1）若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：（2）若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。

9.电解原理在化学工业中有广泛的应用。如右图表示一个电解池，装有电解液c；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断

①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”)； ②A电极上的电极反应式为______________________________________，B电极上的电极反应式为______________________________________；

③检验A电极产物的方法是_______________________________________。(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则

①A电极的材料是________，电极反应式为________； ②B电极的材料是________，电极反应式为________。

(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极上析出Cu的质量为3.2 g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为________；常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为________。

第四篇：金属的电化学腐蚀与防护的教案

《金属的电化学腐蚀与防护》教案

复习：我们已经学习了原电池和电解池的原理，请同学们判断下列装置属于哪类电池？判断装置中电极材料及哪极金属有损耗? 这属于哪类电池？判断电极材料及书写电极反应。

学生：讨论并回答问题

讲述：在实际生活、生产中要应用到原电池原理，如手机电池、汽车用的铅蓄电池等各种电池，这是造福于社会、造福于人类的有益的事，但也有不利的方面，比如这两个装置中分别是锌和铁被腐蚀，而带来危害。本节我们来探究：

板书：第四节

金属的电化学腐蚀与防护

引导：请同学们展示你们收集的有关“金属腐蚀”的资料

讲述：通过以上资料表明，因金属腐蚀而产生的危害是很大的，那什么是金属腐蚀呢？ 指导：请同学们阅读教材P84从金属腐蚀到倒数第二段。学生阅读：

学生回答：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 点鼠标：

提问：从金属元素的原子结构角度分析，金属为什么会被腐蚀？ 金属失去了电子。点鼠标：

追问：金属腐蚀分为哪能几类？

学生回答：分化学腐蚀和电化学腐蚀

讲述：通过阅读举出属于化学腐蚀和电化学腐蚀的例子? 学生回答：铁和氯气直接反应而腐蚀，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。

设疑： 电化学腐蚀是怎样形成的？它具有哪些特征？ 计论：全班分小组讨论，小组代表小结。问题：

1、电化学腐蚀的形成条件和特征。

2、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系。小结：填课件中表格

过渡：钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀，就是电化学腐蚀的最普通的例子。在一般情况下，金属腐蚀大多是电化学腐蚀。

板书：

一、金属的电化学腐蚀

课件：展示图片：船上的铁锚浸泡在海水中，为什么铁与空气接触的位置最容易生锈呢？ 课件：请看演示实验

提问：通过实验可知钢铁生锈的条件是什么？ 学生回答：空气和水

讲解：在潮湿的空气中钢铁表面会形成一薄层水膜，又溶解来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体，结果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恰好形成无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁的表面，使钢铁腐蚀 课件：请观看钢铁腐蚀动画

讲解：当钢铁表面水膜的电解质溶液呈酸性，H参与反应生成氢气，发生的是析氢腐蚀；当钢铁表面水膜的电解质溶液呈弱酸性或中性，因溶有一定量的氧气，氧气参与反应而吸收，发生的是吸氧腐蚀。

板书：

1、析氢腐蚀

2、吸氧腐蚀

讲解：析这是析出的析，吸这是吸收的吸，注意区分。

分析：请同学们讨论钢铁发生的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极材料、条件并书写电极反应式。投影：利用表格形式归纳总结析氢腐蚀和吸氧腐蚀的相关知识 设疑：潮湿空气中钢铁易生锈，那铁锈是怎么形成的呢？

讲述：氢氧化亚铁在空气中极易被氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁带N个水，则是铁锈的主要成分。

讲述：通过以上的学习我们了解了金属腐蚀的原因，那我们如何来防护金属腐蚀呢？

应采取哪些防护措施呢？请同学们结合生活中的常识分小组讨论。

小结：学生论谈。

投影总结：(1)改善金属的内部组织结构(内因)——制成合金（不锈钢）

(2)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等

过渡：除了以上的保护方法外，能否从电化学原理的角度来分析还有哪些保护方法？请同学们阅读教材。

学生阅读

讲述：金属发生电化学腐蚀的原因是在金属表面形成了原电池，那我们也可以利用原电池原理来保护金属不被腐蚀。下面我们来学习：

板书：

二、金属的电化学防护

提问：给出图片，船身是如何防腐蚀的？ 课件：展示图片并讲解

板书：

1、牺牲阳极的阴极保护法

讲解：原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。

讲解：负极和正极是按电势大小划分的，电化学上将发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原反应的电极称为阴极。二者是划分标准不同，通常将些种方法称为牺牲阳极的阴极保护法。

回顾：回顾课前复习的电解池，如何利用电解池原理来保护的金属不被腐蚀呢？ 板书：

2、外加电流的阴极保护法 课件：展示图片并讲解

讲解：原理：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。

小结：通过本节课的学习，我们了解了金属腐蚀的原因是发生了化学腐蚀和电化学腐蚀，主要是电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，以吸氧腐蚀为主。在了解金属腐蚀原因的基础上采取了相应的保护措施，牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

过渡：为了能很好的理解和掌握本节课所学的知识，并达到学有所用，使理论与实践相结合，我们来解决习题。

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第五篇：第四节 金属的电化学腐蚀与防护公开课教案

选修4

公开课教案

第四节 金属的电化学腐蚀与防护

一、教学目标 1．知识与技能目标

（1）知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。（2）能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。（3）知道防护金属腐蚀的方法。2．过程与方法目标

（1）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）从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。3．情感态度与价值观目标

（1）通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣.（2）通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作,共同研究，探讨科学问题。（3）通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。

二、教学重难点

教学重点 金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。教学难点 金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。

三、教学内容安排

（一）本节内容在教材中的地位

“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。本节开篇提供的统计资料——“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，这无疑会给人们一个重要的警示：金属腐蚀，不可等闲视之！金属曾是人类文明发展的历史标志，如铜器时代、铁器时代。在现代社会中，钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标。然而人们对随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常，不以为怪。因此，本节教学一方面是让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施，同时还要让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远。

本节处于该章的最后一节，在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质（金属表面形成了微型原电池），同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护金属电化学腐蚀的方法，并具体地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

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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。

本节内容是本章理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神，教科书还安排了一项【实践活动】，要求学生查阅有关防治钢铁腐蚀方法的资料并交流。

（二）学时安排 1课时

附图

教

学

流

程

四、教学资源

1、发挥计算机辅助教学功能，加强教学的直观性

充分利用视频和图片，使抽象问题具体化，降低了学习难度。

2、注意理论在实际中的应用，体现化学知识的社会价值

通过认识实践，再认识，再实践，激发学生学习兴趣。使学生对理论知识不断深化，并应用于生产，生活实际中，认识化学知识的社会价值。

3、充分发挥实验功能,体现学科特色（1）组织学生进行家庭小实验（2）演示实验（3）实验探究

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五、教学方法、学习指导策略 本节内容可大致分为三部分：

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思路和方法。

鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍，也更为严重，教科书中又重点以最常见的钢铁锈蚀为例，剖析了金属的两种电化腐蚀过程——析氢腐蚀和吸氧腐蚀，并重点介绍了金属的电化学防护方法——牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

（一）实验探究：从生活中的实例入手，引导学生探究金属腐蚀的原因及原理，在此基础上分析教科书中演示实验的实验现象，进一步认识金属的吸氧腐蚀原理。利用师生互动、生生互动的方式，得出金属腐蚀的防护方法。

（二）实际应用：展示学生提供的有关金属腐蚀与金属防护的资料，归纳整理出相关问题并引发讨论→进入电化学腐蚀原理的教学→使学生认识到电化腐蚀的本质→解决实际问题→进入理论应用教学。

（三）充分发挥学生的积极性与主动性：将化学知识与社会生存、发展密切联系起来，激发学生探究化学反应原理的积极性与主动性，提高创造性地解决实际问题能力，体现“从生活中来，到生活中去”的学习理念。

（四）充分利用信息资源，提高学生社会责任感：通过播放视频展示图片，帮助学生对电化学腐蚀与防护形成一些感性认识。利用实验加深对原理本质的理解。通过学生之间的讨论、交流、互动，培养学生自主学习、合作学习的能力。

六、课堂评价建议

1.为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（）。

A．直流电源负极相连 B．铜板相连

C．锌板相连 D．直流电源正极相连 2.下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是  。

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A 4＞2＞1＞3 B 2＞1＞3＞4 C 4＞2＞3＞1 D 3＞2＞4＞1 3.现有一块镀锌铁板（俗称白铁）和一块镀锡铁板（俗称马口铁），你能预测那种铁板更耐腐蚀？选择必要的试剂，验证你的假想。