1.2.3金属的腐蚀与防护 教案 2025-2026学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

该教案聚焦金属的腐蚀与防护核心知识，涵盖腐蚀概念、实质、分类（化学/电化学腐蚀，析氢/吸氧腐蚀）及防护方法。通过视频“金属腐蚀的秘密”导入，结合生活实例（铁生锈、铜绿）和经济损失数据，从生活现象过渡到化学原理，搭建学习支架。 特色在于用表格对比化学与电化学腐蚀、析氢与吸氧腐蚀，培养科学思维；联系生活实例和经济数据，渗透科学态度与责任；结合原电池/电解池原理讲防护，落实化学观念。助学生直观理解抽象概念，为教师提供结构化资源，提升课堂效率。

环节一：导入新课 [PPT播放视频]——金属腐蚀的秘密 [讲述]生活中，我们经常看到铁制品生锈，铜制品表面产生铜绿，一些美观的金属制品使用一段时间后表面失去光泽……这些都属于金属腐蚀现象。因此造成了金属的大量损耗。 而因金属生产设备的腐蚀损坏会导致工厂停产，金属腐蚀使钢结构桥梁、建筑物等损坏甚至坍塌，金属船体会因腐蚀而损坏等等现象造成的损失更加不言而喻了。 [PPT介绍]据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占各国国内生产总值（GDP）的3%-5%，我国2014年因金属腐蚀所造成的年损失总和约2万亿人民币，是当年台风、地震、干旱、洪水等各种自然灾害造成损失总和的4-6倍。因此，了解金属腐蚀的原因，寻求防止金属腐蚀的方法和措施，具有十分重要的意义。 环节二：新课讲授 [讲述]金属腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 实质：金属原子失去电子被氧化 [PPT展示图片]化学腐蚀和电化学腐蚀 [提出问题]比较这两幅图片的异同 相同点：铁均被腐蚀。 不同点：第一个装置中，铁和酸直接反应放氢气。 第二个装置中，Fe-C形成原电池，Fe做负极被腐蚀。 [引入新知]化学腐蚀和电化学腐蚀 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 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 不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 实例 铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀； 在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀 钢铁在潮湿的空气中生锈 实质与联系 (1)实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍 [引入新知]析氢腐蚀和吸氧腐蚀 [PPT展示图片]钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 类别 项目 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 后续反应 最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O) 反应如下：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 [讲述]注意： 1、金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。 2、钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 [PPT介绍]影响：金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以致报废，甚至发生严重事故，因此防护金属腐蚀具有重要意义。 [引入新知]金属的电化学防护 [讲述]金属的防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主要问题是如何使金属不被氧化，应从金属腐蚀的化学反应原理、腐蚀的类型等方面来确定金属防护的具体方法。 1、改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍、铬制成不锈钢，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。 2、在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品与周围物质(外界空气、水、电解质溶液等)隔离，这是一种被普遍采用的防护方法。 如喷油漆、涂油脂。 3、 电化学防护法 金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。 A、牺牲阳极的阴极保护法（原电池原理） 活泼性强的金属做负极，被保护金属做正极。 更活泼的金属（如镁、锌等）作阳极（负极），在不断被腐蚀后定期更换，而作为阴极（正极）的金属就不易被腐蚀而得到保护。 此法常用于保护海轮外壳及石油管道等 B、外加电流的阴极保护法（电解池原理） 被保护的金属与外接电源负极相连做阴极。 通电后，电子流向被保护的钢铁设备，在钢铁表面积累了大量的负电荷，从而抑制钢铁失去电子，阻止钢铁被腐蚀。 此主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。 [提出问题]不同的腐蚀速率相同吗？ 1、电解原理引起的腐蚀 ＞ 原电池原理引起的腐蚀 ＞ 化学腐蚀＞防护措施的腐蚀 即：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极 2、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。 [板书设计] 金属的腐蚀与防护 1、 金属腐蚀 1、 概念：金属腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 2、 实质：M-ne-=Mn+（金属原子失电子被氧化） 3、 分类 ①化学腐蚀：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 ②电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀 2、 钢铁的电化学腐蚀 1、 析氢腐蚀 电极反应方程式：（-）：Fe－2e－===Fe2＋ （+）：2H＋＋2e－===H2↑ 总反应方程式； Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2、 吸氧腐蚀 电极反应方程式：（-）：Fe－2e－===Fe2＋ （+）：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应方程式： 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 3、 金属的防护 1、 牺牲阳极的阴极保护法 2、 外加电流的阴极保护法 学科网（北京）股份有限公司 $$