小學(xué)衛(wèi)生與健康教案

金屬的腐蝕與防護學(xué)案。

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準備，高中教師要準備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？以下是小編收集整理的“金屬的腐蝕與防護學(xué)案”，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。

第三單元　金屬的腐蝕與防護

[目標要求]　1.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。2.認識金屬腐蝕的危害，了解金屬防護的方法。
一、金屬的電化學(xué)腐蝕
1．金屬的腐蝕
(1)金屬腐蝕的概念：金屬的腐蝕指的是金屬或合金跟周圍環(huán)境中接觸到的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被氧化而腐蝕損耗的現(xiàn)象。
(2)金屬腐蝕后的特征
金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能等方面都發(fā)生一定的變化。
(3)金屬腐蝕的本質(zhì)
金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子變成陽離子的過程。也就是說，金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬發(fā)生了氧化反應(yīng)。
(4)金屬腐蝕的類型
由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
①化學(xué)腐蝕
金屬與其他物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。
②電化學(xué)腐蝕
不純的金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕。
2．電化學(xué)腐蝕
(1)實驗探究
a　b

實驗步驟：向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤濕過的兩支具支試管(分別標記為a、b)中。幾分鐘后，打開止水夾，觀察、比較導(dǎo)管中水柱(在水中滴加幾滴紅墨水)的變化和試管中的現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象：兩支具支試管中都有紅色鐵銹產(chǎn)生，a裝置導(dǎo)管內(nèi)水柱上升，b裝置導(dǎo)管內(nèi)水柱低于小試管液面。
實驗結(jié)論：裝置a的導(dǎo)管中水柱上升，說明大試管內(nèi)氣體體積減小，a裝置中有氣體參加反應(yīng)，由于是空氣中的氣體，故是氧氣，發(fā)生吸氧腐蝕；裝置b的導(dǎo)管中水柱下降，說明大試管內(nèi)有氣體生成，根據(jù)有鐵和醋酸存在，生成的氣體是氫氣，發(fā)生析氫腐蝕。a、b裝置構(gòu)成原電池，a中氧氣所發(fā)生的反應(yīng)類似于氫氧燃料電池的反應(yīng)。
(2)原理分析
①通常情況下，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面凝結(jié)了一層溶解有氧氣的水膜，它與鋼鐵中的碳和鐵形成了原電池。這些微小的原電池遍布鋼鐵表面。
Fe為負極，碳為正極，溶有O2的水膜為電解質(zhì)溶液。
負極：2Fe－4e－===2Fe2＋(氧化反應(yīng))
正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(還原反應(yīng))
總反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
Fe(OH)3脫去一部分水生成的Fe2O3nH2O就為鐵銹的主要成分。所以實驗a具支試管中O2減少，壓強減小，導(dǎo)管中水面上升。因此鐵在這種環(huán)境中被腐蝕稱為吸氧腐蝕，鋼鐵的這種腐蝕還是占主要的。
②如果鋼鐵表面水膜的酸性較強(如在某些化工廠附近的酸性氣氛中)，此時，正極就會析出氫氣。其電極反應(yīng)如下：
負極：Fe－2e－===Fe2＋(氧化反應(yīng))
正極：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應(yīng))
總反應(yīng)：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
如果鋼鐵表面水膜的酸性較弱，隨著氫氣的析出，水膜的pH上升，F(xiàn)e2＋與OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2繼續(xù)與空氣中的O2作用，生成Fe(OH)3，進而形成鐵銹，這種形成鐵銹的方式叫析氫腐蝕。
總之無論是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕，作為負極的鐵都不斷地被氧化，且金屬腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，而電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕又是主要的。
二、金屬的電化學(xué)防護
1．金屬防護原理
金屬材料大多易被腐蝕，所以要從金屬腐蝕的化學(xué)反應(yīng)原理和金屬腐蝕的類型來考慮金屬防護的方法。
2．金屬防護的措施
(1)表面覆蓋保護層
①將電解質(zhì)溶液改為非電解質(zhì)，如涂上油漆、礦物性油脂等；②鍍上一層純金屬(鋅、錫、鉻、鎳)以改變電極。如：表層鍍鋅的鍍鋅鐵(俗稱白鐵皮)破損后，鐵為正極，不腐蝕；鋅為負極，被腐蝕，可以不斷補充鋅，保護鐵，延長鋼鐵的使用期。而表層鍍錫的鍍錫鐵(俗稱馬口鐵)，價格雖比鍍鋅鐵低，但表層磨損后，錫為正極，鐵為負極，加快了鋼鐵的腐蝕。此外，還可將鐵鈍化使之表面形成一層致密的Fe3O4氧化膜。
(2)電化學(xué)保護法：
①犧牲陽極的陰極保護法
這種方法通常是在被保護的鋼鐵設(shè)備(如鍋爐的內(nèi)壁、船舶的外殼等)上裝上若干鋅塊，作原電池的負極(陽極)，不斷遭受腐蝕，定期拆換，而作為正極(陰極)的鋼鐵設(shè)備就被保護了下來。
②外加電流的陰極保護法
這種方法是將被保護的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門)作陰極，用惰性電極作輔助陽極，兩者均存在于電解質(zhì)溶液中，接上外接直流電源。通電后，電子被強制流向被保護的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面產(chǎn)生負電荷(電子)的積累，抑制了鋼鐵發(fā)生失去電子的作用(氧化反應(yīng))，從而防止了鋼鐵的腐蝕。
(3)用改變金屬組成和結(jié)構(gòu)的方法防止金屬腐蝕。如鐵與鉻、鎳形成不銹鋼。

知識點一　金屬的腐蝕
1．關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()
A．金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋n2H2↑
B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時，首先是鍍層被氧化
C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕
D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕
答案　C
解析　金屬腐蝕的本質(zhì)主要是金屬原子失電子被氧化，腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質(zhì)相接觸，腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。A中金屬腐蝕的本質(zhì)應(yīng)包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，為M－ne－===Mn＋；B選項中Sn、Fe構(gòu)成電化學(xué)腐蝕，主要是Fe－2e－===Fe2＋，鐵先被腐蝕。常溫下，空氣中的金屬主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，難以和非金屬氧化劑(Cl2、S)等反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)腐蝕。
2．鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下說法正確的是()
A．負極發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋
B．正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置
D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕
答案　A
解析　由原電池反應(yīng)式知負極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，正極的電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，所以A對B錯；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C錯；根據(jù)原電池原理，鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕，D錯。
2．如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：
(1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于________腐蝕。
(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈________________性，發(fā)生________腐蝕，電極反應(yīng)式：負極：___________________________________________________________________，
正極：___________________________________________________________________。
(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈______性，發(fā)生________腐蝕。電極反應(yīng)式：負極________________________________________________________________________，
正極：___________________________________________________________________。
答案　(1)電化學(xué)　(2)弱酸性或中　吸氧　2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(3)較強的酸　析氫　Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑
解析　根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：有兩種不同的材料(Fe為負極，碳為正極)，有電解質(zhì)溶液，形成閉合回路，可知鐵釘?shù)母g屬于電化學(xué)腐蝕。根據(jù)金屬腐蝕的條件、原理及結(jié)果可知：試管內(nèi)液面上升，說明試管內(nèi)壓強減小，試管內(nèi)氣體被吸收所致，是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式；試管內(nèi)液面下降，說明試管內(nèi)氣體壓強變大，試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體所致，是鐵釘?shù)奈鰵涓g的結(jié)果，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式。
知識點二　金屬的防護
3．下列各種方法中，能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()
①金屬表面涂抹油漆?、诟淖兘饘賰?nèi)部結(jié)構(gòu)?、郾３纸饘俦砻媲鍧嵏稍铩、芙饘俦砻孢M行電鍍　⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④　B．①③④⑤　
C．①②④⑤D．全部
答案　D
解析　金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，題目中①③④⑤中的方法都可以起到避免金屬和電解質(zhì)溶液接觸形成原電池的目的；②中如在金屬中加入某些其他元素改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以起到防腐蝕的效果。
4．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法不正確的是()
A．純銀器的表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗
B．當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層不能對鐵制品起保護作用
C．在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法
D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕
答案　D
解析　純銀器的表面在空氣中易生成硫化物失去光澤；當鍍錫鐵制品鍍層破損時，由于鐵比錫活潑，形成原電池時，鐵作原電池的負極，加快鐵的腐蝕；鋅比鐵活潑，當在海輪外殼上連接鋅塊后，鋅失電子而海輪外殼被保護；要采用電解原理保護金屬，應(yīng)將金屬與電源的負極相連，即作電解池的陰極。
練基礎(chǔ)落實

1．以下防腐措施中，屬于電化學(xué)保護法的是()
A．用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護膜
B．在金屬中加入一些鉻或者鎳制成合金
C．在輪船的船殼水線以下部分，裝上一鋅錠
D．在金屬表面噴漆
答案　C
解析　在輪船的船殼水線以下部分，裝上鋅能形成鐵鋅原電池，鋅為負極，被腐蝕，鐵被保護。
2．銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕空氣中易發(fā)生腐蝕的主要原因可描述為()
A．形成原電池，鋁作負極
B．形成原電池，銅作負極
C．形成原電池時，電流由鋁經(jīng)導(dǎo)線流向銅
D．鋁質(zhì)鉚釘發(fā)生了化學(xué)腐蝕
答案　A
解析　金屬鋁發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕，鋁比銅活潑，故金屬鋁是負極，電流的流動方向與電子的流動方向恰好相反，應(yīng)是由銅經(jīng)導(dǎo)線流向鋁。
3．鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下說法正確的是()
A．負極發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋
B．正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置
D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕
答案　A
解析　由原電池反應(yīng)式知：負極為Fe－2e－===Fe2＋，正極為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，所以A對、B錯；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C錯；根據(jù)原電池原理，鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕，D錯。
練方法技巧
4.如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是()
A．生鐵塊中的碳是原電池的正極
B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?br> C．兩試管中相同的電極反應(yīng)式是Fe－2e－===Fe2＋
D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕
答案　B
解析　本題考查了電化學(xué)腐蝕中的析氫腐蝕和吸氧腐蝕，解答時注意電解質(zhì)的酸堿性。a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，氣體壓強減小；b中酸性較強，發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，氣體壓強增大，所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?，故B項錯。
5．為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間。下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象的描述不正確的是()
A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會下降
B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低
C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重
D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕
答案　B
解析　裝置Ⅰ中鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降，右側(cè)液面上升；裝置Ⅱ中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，不同的是懸掛鐵的金屬絲由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降得更多，右側(cè)液面上升得更多；裝置Ⅲ中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時間內(nèi)幾乎沒有被侵蝕。
練綜合拓展
6．如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實驗：
序號內(nèi)容實驗現(xiàn)象
1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個月干燥的鐵絲表面依然光亮
2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時鐵絲表面依然光亮
3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月鐵絲表面已變得灰暗
4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面略顯灰暗
5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面已變得灰暗
6將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴重
回答以下問題：
(1)上述實驗中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實驗序號)________；在電化學(xué)腐蝕中，負極反應(yīng)是________；正極反應(yīng)是________；
(2)由該實驗可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是
________________________________________________________________________
______________________________________________________________(答兩種方法)。
答案　(1)3、4、5、6
Fe－2e－===Fe2＋(或2Fe－4e－===2Fe2＋)
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(2)濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)的存在
(3)電鍍、發(fā)藍等表面覆蓋保護層，犧牲陽極的陰極保護法等
解析　解答第(1)題應(yīng)注意聯(lián)系金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別，不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失電子而被氧化，分析題中實驗可知，實驗3、4、5、6發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，其中負極反應(yīng)是Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
解答第(2)題時，對比實驗1和3可得出濕度增大，可使鐵銹蝕速率加快；對比實驗3、4可知增大O2濃度可加快鐵銹蝕的速率；對比實驗4、5可知升高溫度可加快鐵銹蝕的速率；對比實驗5、6可知電解質(zhì)的存在會使鐵銹蝕的速率加快。
第(3)題，為防止鐵的銹蝕，根據(jù)鐵銹蝕的類型，可采用犧牲陽極的陰極保護法、外加電流的陰極保護法，還可把鐵制成不銹鋼(合金)、亦可采用噴油漆、涂油脂、電鍍、表面鈍化等方法使鐵與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防止金屬腐蝕。
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金屬的腐蝕和防護

俗話說，磨刀不誤砍柴工。作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？為此，小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《金屬的腐蝕和防護》，僅供參考，歡迎大家閱讀。

金屬的電化學(xué)腐蝕與防護學(xué)案

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護學(xué)案
學(xué)習(xí)目標：
1、了解金屬腐蝕的危害及金屬腐蝕的本質(zhì)原因；
2、了解金屬腐蝕的種類，發(fā)生腐蝕的反應(yīng)式的書寫；
3、掌握金屬防護的方法。
學(xué)習(xí)重點、難點：金屬的電化學(xué)腐蝕
學(xué)習(xí)過程：
一、金屬的電化學(xué)腐蝕
1、金屬的腐蝕是金屬與周圍的氣體或者液體物質(zhì)發(fā)生而引起損耗的現(xiàn)象。
一般可分為腐蝕和腐蝕。
化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體（如、、等）或非電解質(zhì)液體
（如）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。
如：鋼管被原油中的腐蝕，溫度越高，化學(xué)腐蝕越。
電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時。會發(fā)生反應(yīng)，的金屬失去電子而被。如在潮濕的空氣中生銹。
兩種腐蝕往往發(fā)生，但腐蝕更普遍，速度更快，危害更嚴重。
2、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的共同點和不同點：
電化腐蝕化學(xué)腐蝕
條件不純金屬或合金與接觸與直接接觸
有無電流產(chǎn)生
本質(zhì)較活潑的金屬被氧化金屬被氧化

3、電化學(xué)腐蝕(以鋼鐵為例)
（1）析氫腐蝕(酸性較強的溶液)
負極:
正極:
總方程式：
（2）吸氧腐蝕(中性或弱酸性溶液)
負極:
正極:
總方程式：
離子方程式：Fe2++2OH-=Fe(OH)2
Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的氧氣作用：
鐵銹的主要成分是，阻止鋼鐵繼續(xù)腐蝕。（能、不能）
3、影響金屬腐蝕快慢的因素
本性：（1）金屬的活動性：金屬越，越容易被腐蝕
（2）純度：不純的金屬比純金屬跟腐蝕，如純鐵比鋼腐蝕。（難、易）
電化學(xué)腐蝕：兩電極活動性差別越大，氧化還原反應(yīng)速率越，活潑金屬被腐蝕得越快。
（3）氧化膜：如果金屬被氧化形成致密的氧化膜，那么會保護內(nèi)層金屬，如、
如果金屬被氧化形成疏松的氧化膜，那么不會保護內(nèi)層金屬，如
外因：介質(zhì)：環(huán)境（腐蝕性氣體，電解質(zhì)溶液）
練習(xí)：1、如右圖所示，鐵處于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種不同的環(huán)境中，鐵被腐蝕的速率由大到小的順序是（填序號）。
2、下列各情況，F(xiàn)e片被腐蝕由快到慢的是

二、金屬的防護
1、金屬的防護
覆蓋保護膜（涂油漆，電鍍，鈍化等）
改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（鋼→不銹鋼，在鋼中加入鎳和鉻）
電化學(xué)保護
犧牲陽極陰極保護法（較活潑金屬作極，鋼鐵作極被保護）
外加電流陰極保護法（外加電流，使鋼鐵被迫成為極受保護）
練習(xí):如圖所示,試管中的鐵釘如果在酸性溶液或在食鹽溶液中的腐蝕的現(xiàn)
象有何不同?
當堂達標練習(xí)：
1、下列有關(guān)純鐵的描述正確的是（）
A．熔點比生鐵的低
B．與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快
C．在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕
D．在冷的濃硫酸中可鈍化
2、下列敘述中正確的是（）
①鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率②鍍層破壞后，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕③鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3H2O
A.都正確B.①③C.①D.②③
3、下列事實不能用電化學(xué)原理解釋的是（）
A.常溫條件下，在空氣中鋁不容易被腐蝕
B.鍍鋅鐵片比鍍錫鐵片更耐腐蝕
C.用鋅與硫酸制氫氣時，往硫酸中滴少量硫酸銅
D.遠洋海輪的尾部裝上一定數(shù)量的鋅板
4、X、Y、Z、M代表四種金屬，金屬X和Y用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2+離子和Z2+離子共存的溶液時，Y先析出；又知M2+離子的氧化性強于Y2+離子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為（）
A.XZYMB.XYZMC.MZXYD.XZMY
5、鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是（）
①Fe由+2價轉(zhuǎn)化為+3價②O2被還原③產(chǎn)生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3H2O⑤雜質(zhì)碳被氧化除去
A.①②B.③④C.①②③④D.①②③④⑤
6、如圖所示的裝置，在盛水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡。小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液。
（1）片刻后可看到懸吊的金屬圈（填序號）
A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定鐵圈銀圈
B.保持平衡狀態(tài)不變
C.鐵圈向下傾斜
D.銀圈向下傾斜
（2）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是。

參考答案：1、D2、B3、A4、A5、C
6、（1）D（2）鐵圈、銀圈和硫酸銅溶液形成原電池，在正極銀圈上有銅生成，質(zhì)量增大，負極鐵圈有損耗，質(zhì)量減少。

《金屬的腐蝕與防護教學(xué)》教學(xué)設(shè)計

《金屬的腐蝕與防護教學(xué)》教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)情分析

（一）教材分析

本課時內(nèi)容是魯科版選修教材《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章第3節(jié)第三課時，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電解原理和原電池原理的基礎(chǔ)上展開的，教材重點介紹了金屬電化學(xué)腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）的本質(zhì)——金屬表面形成了微型原電池，講述了防護金屬腐蝕的主要方法，并介紹了犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法。不但運用原電池原理(犧牲陽極的陰極保護法)，也再次運用了電解原理(外加電流的陰極保護法)，加深了學(xué)生對化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的認識。

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)能促進學(xué)生對金屬腐蝕現(xiàn)象的進一步認識，金屬發(fā)生腐蝕更多的是電化學(xué)腐蝕，利用原電池的原理分析鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕，提高知識的理解和運用。再利用電化學(xué)知識對金屬進行防護，是對所學(xué)電知識的綜合靈活的運用，學(xué)好本節(jié)將對前面所學(xué)的電解和原電池的知識起到鞏固和提高的作用。

（二）學(xué)生分析

知識上：通過初中知識以及本章上兩節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步了解了金屬發(fā)生腐蝕的一些條件，掌握了原電池和電解池的基本原理及金屬的還原性與活潑性關(guān)系。

能力上：高二學(xué)生已經(jīng)具備一定的實驗設(shè)計觀察能力、以及比較歸納能力。

心理上：由于本節(jié)內(nèi)容緊密聯(lián)系生活實際，學(xué)生有強烈的好奇心和求知欲，有利于新知識的學(xué)習(xí)，具備了主動探究的原動力。存在的問題是學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)只注重表面現(xiàn)象，缺少生活經(jīng)驗，缺乏一定的深入理解和綜合思維的能力。

二、目標分析

課標要求：能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認識金屬腐蝕的危害，通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施。

模塊學(xué)習(xí)要求：

1.能簡要說明金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理，認識金屬腐蝕的危害。

2.知道要防止金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，關(guān)鍵在于阻止金屬成為原電池的負極，避免它發(fā)生陽極氧化而溶解。

3.能列舉防止金屬腐蝕的主要措施

4.了解氧化還原反應(yīng)在金屬腐蝕與防護中的應(yīng)用。

三．教學(xué)目標

知識與技能:

（1）認識金屬腐蝕帶來的危害，了解金屬腐蝕的兩種類型（化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕）。

（2）理解鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。

（3）認識常見的防止金屬腐蝕的方法，能解釋兩種電化學(xué)防護方法的原理。

過程與方法：

①通過對鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕對比實驗的探究，學(xué)會設(shè)計控制單一變量進行對比實驗以及對實驗設(shè)計進行評價。

②通過實驗探究的過程，進一步提高對實驗現(xiàn)象的觀察能力和分析能力。

情感態(tài)度價值觀：

通過金屬腐蝕對生產(chǎn)、生活的影響，切實感受金屬及合金在國家建設(shè)及社會生活中的重要作用，形成愛護資源，科學(xué)利用資源的正確思想，感受化學(xué)對人類進步的意義。

四、教學(xué)重、難點及其突破策略

教學(xué)重點：金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護原理

教學(xué)難點：金屬發(fā)生析氫和吸氧腐蝕的原理

突破策略：通過對比實驗探究，多媒體輔助教學(xué)等方式，讓學(xué)生了解金屬腐蝕的原理，強化鞏固析氫腐蝕和吸氧腐蝕的具體過程，使學(xué)生明確析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系，突破本節(jié)課的重難點。

五、教學(xué)流程：

知識復(fù)習(xí)→情景導(dǎo)入→目標展示→自主學(xué)習(xí)→實驗探究→合作交流→達標測試→歸納總結(jié)

六、教學(xué)方法問題引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)實驗探究合作交流

七．教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計

環(huán)節(jié)一：知識復(fù)習(xí)（2分鐘）

教師質(zhì)疑：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識，請大家思考一下兩個問題

1、原電池的構(gòu)成條件？2、原電池哪一極金屬易被腐蝕？

學(xué)生思考回答：活潑性不同的兩極；電解質(zhì)溶液；閉合回路；（自發(fā)的氧化還原反應(yīng)）。

在原電池反應(yīng)中負極易被氧化而腐蝕。

【設(shè)計意圖】回顧舊知，鋪墊新內(nèi)容。

環(huán)節(jié)二：情景導(dǎo)入目標展示（3分鐘）

情景導(dǎo)入：多媒體展示（1）生活中常見金屬腐蝕的圖片；（2）金屬腐蝕對人類生活和經(jīng)濟的影響。

教師：在生產(chǎn)和生活中，金屬腐蝕所帶來的損失非常嚴重。金屬生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕經(jīng)常導(dǎo)致工廠停產(chǎn)，金屬腐蝕還會使橋梁、建筑物等損壞甚至坍塌，許多場所的金屬腐蝕還會導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等安全事故的發(fā)生。

學(xué)生：觀看圖片，聆聽講解。驚詫之余，體會感悟：金屬腐蝕不可等閑視之！

【設(shè)計意圖】創(chuàng)設(shè)情景，結(jié)合生活實際和觸目驚心的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生對金屬的腐蝕有直觀的感受，產(chǎn)生濃厚的興趣，進入新課的學(xué)習(xí)。

教師：這節(jié)課我們就一起來學(xué)習(xí)有關(guān)金屬腐蝕和防護知識，本節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標如下，請大家快速瀏覽，了解我們本節(jié)課的任務(wù)。

教師多媒體展示教學(xué)目標：

1、了解金屬腐蝕的本質(zhì)及分類，特別是電化學(xué)腐蝕的原理

2、理解鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式

3、了解金屬防護的方法，培養(yǎng)分析并解決生活中實際問題的能力

4、切實感受金屬及合金在國家建設(shè)及社會生活中的重要作用，形成愛護資源，科學(xué)利用資源的正確思想

學(xué)生：瀏覽標題，明確學(xué)習(xí)目標。宏觀把握，聯(lián)想質(zhì)疑。

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生整體把握本節(jié)內(nèi)容的同時，控制信息的接受范圍，隨時排除干擾性知識。

環(huán)節(jié)三：自主學(xué)習(xí)（3分鐘）

過渡：據(jù)報道，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約占生產(chǎn)總值的2%-4%,超過地震、水災(zāi)、臺風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失的總和。據(jù)統(tǒng)計，2014年因金屬的腐蝕在我國至少造成6700億人民幣的損失。面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實，大家有沒有想過，什么是金屬的腐蝕？金屬腐蝕的實質(zhì)是什么？金屬腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生可能有哪些方式？

多媒體呈現(xiàn)問題1：什么是金屬的腐蝕？金屬腐蝕的實質(zhì)是什么？金屬腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生可能有哪些方式？

教師：請大家結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識和教材P27第二段思考以上問題。

學(xué)生：閱讀課本、思考回答

金屬腐蝕是金屬表面因發(fā)生氧化反應(yīng)而遭到破壞。

化學(xué)腐蝕（表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）

電化學(xué)腐蝕（因電化學(xué)作用而發(fā)生的腐蝕）

板書：三、金屬的腐蝕與防護

1.金屬腐蝕的方式：化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕

學(xué)生：識記、會判別兩種腐蝕方式。

【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生認識金屬腐蝕的實質(zhì)是發(fā)生了氧化反應(yīng)，通過討論腐蝕的方式能與新學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來，讓學(xué)生先從概念上認識金屬腐蝕的實質(zhì)，下面再進行實驗探究、具體認知。

環(huán)節(jié)四：實驗探究（15分鐘）

過渡：我們已經(jīng)知道，鋼鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣以及水蒸氣反應(yīng)的結(jié)果。那么，空氣中的氧氣和水是怎樣使鋼鐵生銹的呢？下面我們通過實驗進行探究有關(guān)金屬電化學(xué)腐蝕的原理。

多媒體呈現(xiàn)問題2：鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)境里長期放置，常易生銹變紅，原因是什么？電化學(xué)腐蝕的原理是什么？

探究實驗：

向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用稀鹽酸和氯化鈉潤濕過的兩支試管分別標記為a、b中，按下圖裝置好儀器。

金屬的腐蝕與防護教學(xué)設(shè)計

教師：請同學(xué)們閱讀教材P27-28了解金屬電化學(xué)腐蝕原理。根據(jù)課前準備組裝儀器，混合并加入藥品稍后觀察實現(xiàn)現(xiàn)象。

學(xué)生：閱讀教材自學(xué)有關(guān)金屬電化學(xué)腐蝕的原理，動手實驗：混合并加入藥品后觀察、比較導(dǎo)管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。

教師：請大家結(jié)合實驗現(xiàn)象思考以下問題

思考1：導(dǎo)管中的水柱變化說明什么問題？

思考2：向鐵粉中加入炭粉的作用是什么？

學(xué)生：（思考后回答）

水柱液面升高，說明試管內(nèi)有氣體消耗，壓強減小

水柱液面降低，說明試管內(nèi)有氣體生成，壓強增大

碳粉做正極與鐵形成原電池，加速鐵被腐蝕。

教師：請大家根據(jù)原電池原理和閱讀自學(xué)結(jié)果，寫出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。

學(xué)生：完成以下問題（兩名同學(xué)上板板演）

a裝置中：負極：正極：，

電池反應(yīng)：，

a裝置中進一步反應(yīng)：，

b裝置中:負極：正極：，

電池反應(yīng)：。

結(jié)論：中性或酸性很弱或堿性條件下，易發(fā)生腐蝕。

當鋼鐵處于酸性氣氛中時，易發(fā)生腐蝕；

析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于腐蝕。

板書：2.金屬的電化學(xué)腐蝕

析氫腐蝕（酸性）

吸氧腐蝕（中性或弱酸性）

金屬的電化學(xué)腐蝕與防護

《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護》

一、選擇題
1.為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護方法中正確的是
A.在精密機床的鐵床上安裝銅螺釘
B.在排放海水的鋼鐵閥門上用導(dǎo)線連接一塊石墨，一同浸入海水中
C.在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里
D.在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的負極
2.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是
A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠
B.生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹
C.鐵制器件附有銅制配件，在接觸處易生鐵銹
D.銀制獎牌久置后表面變暗
3.埋在地下的鑄鐵輸油管道，在下列各種情況下被腐蝕的速度最慢的是
A.在含鐵元素較多的酸性土壤中B.在潮濕疏松透氣的土壤中
C.在干燥致密不透氣的土壤中D.含碳粒較多、潮濕透氣的中性土壤中
4.下列各方法中能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是
①金屬表面涂抹油漆②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)③保持金屬表面清潔干燥④在金屬表面進行電鍍⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部
5.下列對金屬及其制品的防護措施中，錯誤的是
A.鐵鍋用完后，用水刷去其表面的油污，置于潮濕處
B.通過特殊工藝，增加鋁制品表面的氧化膜
C.對于易生銹的鐵制品要定期刷防護漆
D.把Cr、Ni等金屬加入到普通鋼里制成不銹鋼
6.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一星期后，下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象描述不正確的是
A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會上升
B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低
C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重
D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕
7.下列關(guān)于金屬腐蝕正確的是：
A.金屬在潮濕的空氣中腐蝕的實質(zhì)是：M+nH2O===M(OH)n+n/2H2↑
B.金屬的化學(xué)腐蝕的實質(zhì)是：M–ne-＝Mn+　，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑
C.金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進行
D.在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕
8.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提上議事日程，其首要原因是
A．利用電池外殼的金屬材料
B．防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染
C．不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品
D．回收其中石墨電極
9.將金屬A和金屬B分別放入稀H2SO4中均有氫氣生成．若將金屬A和金屬B相連后投入稀H2SO4中發(fā)現(xiàn)A被腐蝕；B未被腐蝕．關(guān)于B的敘述正確的是
A．金屬活動性A＞B
B．還原性B＞A
C．在后者裝置中金屬A發(fā)生還原反應(yīng)，金屬B發(fā)生氧化反應(yīng)
D．金屬B的表面上明顯有氣泡產(chǎn)生，金屬A表面無明顯現(xiàn)象
10.銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，鋅片是
A．陰極　B．正極C．陽極　D．負極
11.下列敘述中不正確的是
A．金屬的電化腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍B．鋼鐵在干燥空氣里不易腐蝕
C．用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕D．原電池中電子由正極流入負極
12.分別放置在圖所示裝置(都盛有0.1molL－1的H2SO4溶液)中的四個相同的純鋅片，腐蝕最快的是
　
13.下列過程中，需要通電后才能進行的是
①電離②電解③電鍍④電泳⑤電化腐蝕
A．①②③B．②③④C．②④⑤D．全部
14.用下列實驗裝置進行的實驗中，能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?br>

A.裝置甲：防止鐵釘生銹B.裝置乙：除去乙烯中混有的乙炔
C.裝置丙：驗證HCl氣體在水中的溶解性D.裝置?。簩嶒炇抑迫∫宜嵋阴?br> 15.在通常條件下，下列各組物質(zhì)的性質(zhì)排列正確的是
①熔點：鉀鈉合金鉀鈉②沸點：己烷戊烷2-甲基丁烷
③密度：苯水1,1,2,2-四溴乙烷④硬度：鎂鋁鎂鋁合金
⑤在潮濕空氣中鐵的腐蝕速率：生鐵純鐵鐵鋅合金
A．①②③④⑤B．①③④⑤C．③④⑤D．以上組合均不正確
16.下列敘述的方法不正確的是
A．金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍B．用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕
C．鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕D．用犧牲鋅塊的方法來保護船身
17.鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe2＋＋4OH－。以下說法正確的是
A負極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe－2e－＝Fe2＋
B正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O＋O2＋2e－＝4OH－
C原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置
D鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕
18.家用鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是
A．4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3B．2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
C．2H2O+O2+=4D．Fe－3e=Fe3+
19.為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是
A．將青銅器放在銀質(zhì)托盤上
B．將青銅器與直流電源的正極相連
C．將青銅器保存在潮濕的空氣中
D．在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜
20.下列敘述不正確的是
A．鋼鐵在干燥的空氣中不易被腐蝕
B．可以用船尾連鋅塊的方法來保護船身
C．金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍
D．用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕
二、填空題
21.銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成了硫化銀（Ag2S）。有人設(shè)計用原電池的原理進行“拋光”，其處理方法為：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時間后，黑色會褪去而銀恢復(fù)光澤，且不會損失。試回答：
⑴食鹽的作用是______________________。
⑵在此原電池反應(yīng)中，負極發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________________________，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________________________。
⑶反應(yīng)過程中產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體，溶液中發(fā)生的反應(yīng)為2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)↓+3H2S↑，則原電池總反應(yīng)方程式為____________________________________________。
22.在長期的生產(chǎn)實踐中，人類對各種金屬器件的防銹問題已找到一些理想的措施，例如：
⑴農(nóng)機具采用；⑵地下輸油管道采用；
⑶遠洋巨輪船體采用；
⑷大型水庫的鋼鐵閘門采用。
三、問答題
23.埋在地下的鋼鐵管道容易腐蝕而損壞，其原因在哪里？應(yīng)采取何種措施保護埋在地下的管道？

答案

一、選擇題
12345678910
CDDCDABBDBADD
11121314151617181920
CCBACABADDD
二、填空題
21.（1）食鹽溶于水形成電解質(zhì)溶液。
（2）Al-3e-==Al3+，Ag2S+2e-==2Ag+S2-。
（3）3Ag2S+2Al+6H2O==6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑
22.⑴保持表面光潔、干燥，涂礦物油⑵涂防銹油漆
⑶焊接比鐵更活潑的金屬⑷外加直流電源陰極保護法
三、問答題
23.地下鋼鐵管道容易腐蝕的原因是發(fā)生電化學(xué)腐蝕?？稍诠艿劳獗谕繛r青保護層，使鋼鐵管道跟周圍電解質(zhì)溶液隔離開來，破壞原電池形成的條件，從而使地下鋼鐵管道得到保護。另外，可把比Fe更活潑的Zn聯(lián)結(jié)在鋼鐵管道，Zn作為原電池的負極被腐蝕，而鋼鐵管道則被保護。