鲁科-选修1-金属制品的防护
《金属的腐蚀和防护》教学设计
《金属的腐蚀和防护》教学设计一、教材分析本节教材是人教版普通高中课程选修一《化学与生活》第三章探索生活材料第二节《金属的腐蚀和防护》。
从内容上讲是在初中《金属的腐蚀》、高中必修一《氧化还原反应》、《原电池》和必修二《化学反应速率的影响因素》的基础上进行的。
初中只是在宏观的基础上认识金属腐蚀是化学反应，高中则是在微观角度认识原电池的反应。
体现了新课程知识的螺旋上升和应用。
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方法。
教材以最常见的钢铁锈蚀为例，鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍，也更为严重，重点剖析了金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀过程。
本节教材设置了实验探究教学素材即不同条件下铁钉的锈蚀。
通过金属腐蚀的化学原理的学习，学生自然会形成对金属进行防护的方法，增进学生对化学学科的理解和情感，体会化学学习的价值。
二、学情分析本节课教授对象是高二文科学生。
学生在化学思维上显示出一定的迟钝。
我将着重挖掘化学课程的人文内涵，让不同学生学习不同的化学，有效落实时代性、基础性和选择性的高中新课程理念。
教学宗旨是进一步提高学生的科学素养。
虽然在学习这部分知识之前，学生已有了一些金属的化学性质、氧化还原反应及电化学相关知识，但是所欠缺的就是如何将以前所学到的理论知识和日常实际生产和生活中的应用联系起来，真正做到学以致用，拓宽知识面，并且能够在学习的过程中不断体会科学的研究方法和提高分析解决问题的能力。
所以从一系列的金属腐蚀图片配合一些触目惊心的数字创设情境引入课题。
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。
三、教学目标、重难点、教学过程教学过程[投影]常见的金属腐蚀现象和学生搜集的金属腐蚀照片[引入]金属腐蚀的现象非常普遍。
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。
2024秋高中化学主题4认识生活中的材料课题4金属制品的防护教案鲁科版选修1
作用与目的：
- 加深对金属腐蚀与防护知识点的理解。
- 培养学生的动手能力和问题解决能力。
- 强调团队合作和沟通的重要性。
3. 课后拓展应用
教师活动：
- 布置作业：根据课堂内容，布置相关的课后作业，巩固学习效果。
- 提供拓展资源：推荐相关的学术文章、视频资料，供学生深入探索。
3. 引导学生通过案例研究，分析实际金属制品防护中遇到的问题和解决方案，提升理论联系实际的能力。
4. 采用小组合作学习，鼓励学生讨论交流，共同解决难点问题，培养团队合作精神。
5. 教师针对学生困惑点进行针对性讲解，提供学习指导，帮助学生突破难点。
四、教学资源
1. 硬件资源：实验室、金属腐蚀与防护实验器材、多媒体教学设备。
教学内容与学生已有知识的联系在于，学生已在之前的学习中掌握了金属的基本性质、氧化还原反应等基础知识。在此基础上，本节课将帮助学生将这些知识应用于解释金属腐蚀现象，并学会采取有效的防护措施，以增强金属制品的使用寿命。通过本节课的学习，学生将能更好地理解化学知识在实际生活中的应用，提高学习兴趣和实用性。
5. 金属腐蚀监测与检测技术
了解金属腐蚀监测与检测技术，有助于及时发现腐蚀问题并进行处理。学生可以学习常见的腐蚀监测方法，如电化学阻抗谱、超声波检测等。
6. 腐蚀控制标准与规范
熟悉腐蚀控制标准与规范，有助于确保金属制品的安全运行。学生可以查阅相关标准与规范，了解其在金属防护工程中的应用。
七、课堂小结，当堂检测
课堂小结：
本节课我们学习了金属腐蚀的原因、类型及防护方法。通过学习，我们了解到金属腐蚀是由金属与周围环境中的化学或电化学因素相互作用导致的。金属腐蚀分为均匀腐蚀和不均匀腐蚀，其中不均匀腐蚀对金属结构的危害更大。为了防止金属腐蚀，我们介绍了涂层保护、阴极保护等常见防护方法，并探讨了这些方法在实际生活中的应用。
金属防护的类型和原理
金属防护的类型和原理金属防护是指通过涂覆一层金属材料或电化学方式使金属制品表面形成一层保护层，以防止金属的氧化腐蚀或其它的物理、化学性质的变化。
金属防护的类型和原理主要包括物理防护和化学防护两种形式，下面将详细介绍这两种类型的金属防护及其原理。
一、物理防护物理防护是通过物理手段来保护金属制品不受到氧化腐蚀等损害的防护方式。
常用的物理防护方法有镀层防护、电镀防护和气体保护。
1.镀层防护镀层防护是通过在金属表面涂覆一层金属或合金的方法，形成一层保护层来防止氧化腐蚀的发生。
镀层防护可采用电镀、电解沉积、喷涂等方式进行。
常见的镀层材料有锌、镍、铬等。
以镀锌为例，镀锌是将锌涂覆在铁制品表面，形成一层锌的保护层，从而达到防止铁的氧化腐蚀的目的。
这是因为锌具有良好的电化学性质，当锌涂层破损时，就会优先发生氧化反应，从而保护铁制品和其它金属不受到腐蚀的损害。
2.电镀防护电镀防护是利用电化学原理，在金属表面镀覆一层防护层，以防止金属的氧化腐蚀。
电镀防护常用的方法有阳极氧化、阳极电泳、阳极保护等。
常见的电镀材料有铬、镍、锌等。
以阳极氧化为例，阳极氧化是利用阳极溶液和金属材料的接触反应，使金属表面形成一层氧化膜。
氧化膜具有一定的抗腐蚀和耐磨性能，可以保护金属不受到环境中的腐蚀物质侵蚀。
3.气体保护气体保护是指利用气体环境来保护金属制品不受到氧化腐蚀等损害的防护方式。
通常是在气体环境中加入一定的防护气体，形成一层气体保护层。
常见的气体保护方法有氨气气体保护、惰性气体保护等。
以氨气气体保护为例，氨气气体保护是在金属制品表面形成一层氨气气体保护层，防止金属受到氧化腐蚀。
氨气具有一定的氧化性，可以与金属表面的氧化物反应生成金属的氮化物，从而形成一层保护膜。
二、化学防护化学防护是通过添加一种或多种化学物质来保护金属制品不受到氧化腐蚀等损害的防护方式。
常见的化学防护方法有涂层防护、溶液防护和涂漆防护。
1.涂层防护涂层防护是在金属表面涂覆一层具有良好防腐性能的涂层，以防止金属的氧化腐蚀。
鲁科版高中化学选择性必修一1
第一章化学反应与能量第4节金属的腐蚀与防护第二课时金属腐蚀的防护电化学腐蚀原理的应用达标测试1.下列叙述错误的是( )A.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀【答案】C【解析】略。
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C.海轮外壳连接锌块以保护外壳不受腐蚀D.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀【答案】B【解析】银器在空气中久置会被氧化变黑，为化学腐蚀，A正确；当镀层破损时，Sn、Fe可形成原电池，Fe为负极，不再起到保护作用，B错；Fe与Zn块形成原电池，Zn作负极(阳极)，从而保护Fe正极(阴极)，C正确；外加电流的阴极保护法应使被保护对象与直流电源的负极相连，故D正确。
3.下列说法中，不正确的是( )钢铁表面水膜的酸性很弱或钢铁表面水膜的酸性较将锌板换成铜板对钢钢闸门作为阴【解析】钢铁是铁碳合金，当表面水膜为弱酸性或中性溶液时，易发生吸氧腐蚀，故A正确；钢铁是铁碳合金，当表面水膜为酸性较强时，易发生析氢腐蚀，故B正确；Zn-Fe原电池，Fe为正极，可减缓腐蚀，如果换成Fe-Cu原电池，Fe为负极，可加快钢闸门的腐蚀，故C错误；通过连接外接电源的负极保护钢闸门不受腐蚀，这是阴极电保护法，故D正确。
4.下列金属防腐的措施中，使用阴极电保护法的是( )A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块【答案】A【解析】水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极保护法，D项错误。
学高二化学鲁科版选修讲义：第一章 金属的腐蚀与防护 含解析
第３课时金属的腐蚀与防护[学习目标定位] １．认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
２．熟知金属腐蚀的防护方法。
一金属的腐蚀１．金属腐蚀（１）概念：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的现象。
（２）根据与金属接触的物质不同，金属腐蚀可分为两类：１化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体（如O２、Cl２、SO２等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
腐蚀的速率随温度升高而加快。
２电化学腐蚀：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。
２．钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
铜板上铁铆钉处的电化学腐蚀如下图所示：铁钉的析氢腐蚀示意图铁钉的吸氧腐蚀示意图（１）铁钉的析氢腐蚀：当铁钉表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有H２放出。
Fe 是负极，C是正极。
发生的电极反应式及总反应式为负极：Fe—２e—===Fe２＋；正极：２H＋＋２e—===H２↑；总反应：Fe＋２H＋===Fe２＋＋H２↑。
（２）铁钉的吸氧腐蚀：当铁钉表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O２时，将会发生吸氧腐蚀。
电极反应式及总反应式为负极：２Fe—４e—===２Fe２＋；正极：２H２O＋O２＋４e—===４OH—；总反应：２Fe＋２H２O＋O２===２Fe（OH）２。
最终生成Fe２O３·x H２O，是铁锈的主要成分。
归纳总结１．金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。
２．金属腐蚀的类型（１）化学腐蚀与电化学腐蚀（２）金属活动顺序表中氢之前、镁之后金属的电化学腐蚀与钢铁的电化学腐蚀相似。
１．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（）A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生答案D解析金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以C错误；只有选项D正确。
金属防护的四种方法
金属防护的四种方法金属防护是指对金属材料进行保护，以延长其使用寿命、防止腐蚀和损坏的一系列方法。
下面将介绍四种常见的金属防护方法。
一、涂层防护涂层防护是一种常见的金属防护方法，通过在金属表面涂覆一层具有防腐蚀性能的涂料或油漆，形成一个保护层，起到防止金属与外界氧气、水分等物质接触的作用。
涂层材料可以选择根据具体需求，如防腐蚀涂料、耐高温涂料等。
涂层防护方法简单易行，成本较低，但需要定期检查和维护。
二、电镀防护电镀防护是一种通过电解沉积金属离子形成金属层的方法，常用的电镀金属包括镀锌、镀铬、镀镍等。
电镀层能够有效防止金属材料与空气、水分等物质接触，起到防腐蚀的作用。
电镀防护方法具有良好的装饰效果和防腐蚀性能，但是需要注意电镀层的厚度和均匀性，以及电镀过程中的环境保护问题。
三、热浸镀防护热浸镀防护是一种将金属材料浸入熔融的金属溶液中，使金属表面形成一层均匀、致密的金属涂层的方法。
常见的热浸镀金属包括热浸锌、热浸铝等。
热浸镀层能够有效防止金属材料与外界氧气、水分等物质接触，起到防腐蚀的作用。
热浸镀防护方法具有较好的耐腐蚀性能和附着力，但需要注意熔融金属溶液的温度和浸泡时间，以及热浸镀层的均匀性。
四、阳极保护阳极保护是一种通过在金属表面形成一层保护膜，使金属表面成为阳极，从而防止金属腐蚀的方法。
阳极保护常用的方法包括阴极保护、阴极保护涂层等。
阳极保护方法适用于金属结构较大、无法进行其他防护方法的场合，如船舶、桥梁等。
阳极保护方法具有较好的防腐蚀性能，但需要注意阳极保护系统的设计和维护。
涂层防护、电镀防护、热浸镀防护和阳极保护是常见的金属防护方法。
不同的防护方法适用于不同的场合和需求，可以根据具体情况选择合适的金属防护方法，以保护金属材料，延长其使用寿命。
同时，进行金属防护时需要注意防护层的质量和维护工作，以确保防护效果的持久性和可靠性。
2022-2023学年鲁科版选择性必修1 第1章 第4节 金属的腐蚀与防护 作业
第4节金属的腐蚀与防护课时作业巩固选题表基础题组1.(2021·浙江台州期中)防止钢铁腐蚀的方法很多,下列属于外加电流法的是( A )解析:装置中铁管道和电源负极相连,作阴极,被保护,属于外加电流阴极保护法,A符合题意;装置中钢铁输水管和镁为原电池的两极,镁是负极,钢铁输水管是正极,属于牺牲阳极保护法,B不符合题意;装置中铁管道和锌为原电池的两极,锌是负极,铁管道是正极,属于牺牲阳极保护法,C不符合题意;喷油漆属于涂层保护法,不属于电化学保护法,D不符合题意。
2.(2021·河南郑州月考)下列有关金属的腐蚀与防护的说法正确的是( C )A.硫酸厂附近的金属器材在空气中主要发生吸氧腐蚀B.由黄铜(铜锌合金)制成的水龙头比由纯铜制成的更易产生铜绿C.食品袋里含炭粉、铁粉和食盐的除氧剂既能除氧又能除水D.防止航母被海水腐蚀的方法之一是将航母外壳与电源正极连接解析:硫酸厂周围易形成酸性环境,金属器材易发生析氢腐蚀,A项错误;铜、锌、空气和水构成原电池时,锌为负极,铜为正极,保护了铜,所以由黄铜制成的水龙头更不易产生铜绿,B项错误;铁粉、炭粉和食盐的混合物作除氧剂时,铁粉为负极,炭粉为正极,能吸收食品袋里的氧气和水蒸气,发生电化学腐蚀,C项正确;用外加电流阴极保护法保护航母时,应将航母外壳与电源的负极相连,如果与正极相连,则会加快航母的腐蚀,D项错误。
3.下列说法中错误的是( C )A.图1表示钢铁发生吸氧腐蚀B.图2表示钢铁发生析氢腐蚀C.将图3中锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好D.图4表示钢闸门作为阴极而受到保护解析:当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时,铁在负极放电,氧气在正极放电,发生的是钢铁的吸氧腐蚀,故A正确;当钢铁表面的水膜显酸性时,铁在负极放电,水膜中的氢离子在正极放电生成氢气,发生的是析氢腐蚀,故B正确;在原电池中,正极被保护,当将锌板换成铜板后,铜作正极被保护,钢闸门作负极被腐蚀,起不到对钢闸门的保护作用,故C错误;在电解池中,阴极被保护,故要保护钢闸门,钢闸门就要作电解池的阴极,故D正确。
2022-2023学年鲁科版新教材选择性必修一 第1章第4节 金属的腐蚀与防护 教案
钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较：区别与联系析氢腐蚀吸氧腐蚀相同点腐蚀的本质被腐蚀金属为原电池的负极，其原子失去电子变成金属阳离子，发生氧化反应电极反应式负极：Fe Fe2++2e-不同的条件水膜酸性较强水膜呈很弱的酸性、中性或碱性电解质溶液溶有CO2、SO2的水溶液溶有O2的水溶液氧化剂H+O2电极反应式正极：2H++2e-→2H2↑正极：O2+4e-+2H2O→4OH-产物H2Fe(OH)2新课精讲之知识板块三：知识板块三金属的防护（1）本质：阻止金属发生氧化反应（2）方法：①改变金属内部结构，如制成合金等②加防护层，如在金属表面喷油漆。
涂油脂、电镀③电化学保护电化学保护分为牺牲阳极，外加电流阴极（3）金属的防护措施图示低；Fe+Cu2+=Fe2++Cu；高；Cu2++2e-=Cu；Fe-2e-=Fe2+变形训练：下列关于金属腐蚀的叙述不正确的是：A、金属在潮湿环境下的腐蚀实质是M+nH2O=M(OH)n+n/2H2↑B、金属的化学腐蚀实质是M=M n++ne-，电子直接转移给氧化剂；C、在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀；D、防止金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止金属成为原电池的负极，避免其发生阳极氧化。
【A】类型二、金属的防护例2：下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是A、钢管与电源正极连接，钢管可被保护B、铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀C、钢管与铜管堆放在一起，钢管不易被腐蚀D、钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe-3e-→Fe3+【B】关键点（1）分清电化学保护法的基本原理：即利用点解原理的外加电流阴极保护法和应用原电池原理的牺牲阳极保护法，不能混淆。
（2）铁在发生电化学腐蚀时，无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，其负极反应式均为Fe-2e-→Fe2+变形训练：下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是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④金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A、①②③④B、①③④⑤C、①②④⑤D、全部【D】课后总结：1、金属腐蚀与防护的原理及应用2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别及联系3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较。
列举金属的防护措施
金属的防护措施介绍金属是广泛应用于各行各业的材料，但由于其易受到氧气、水蒸气、酸碱等物质的腐蚀，需要采取一系列的防护措施来延长其使用寿命和保证其功能。
本文将针对金属的防护措施进行全面、详细、深入地探讨。
表面处理金属的防护措施第一步通常是对其表面进行处理，以形成一层抗腐蚀的屏障。
常见的表面处理方法包括：1. 镀层金属的镀层是一种常用的防护方法，通过在金属表面镀上一层具有抗腐蚀能力的金属或合金，形成一道保护层。
常见的镀层材料包括镍、铬、锌等。
镀层的作用是隔离金属与外界环境的接触，防止金属遭受腐蚀。
常见的镀层技术包括电镀、热镀等。
2. 涂层金属的涂层是一种将涂料涂覆在金属表面，形成一层保护层的方法。
涂层通常包括底漆、中涂和面涂，其中底漆起到填充和增强附着力的作用，中涂提供额外的保护，而面涂则是最外层的防护层。
涂层具有良好的隔离性能和防腐蚀能力，可以有效延缓金属的腐蚀速度。
在涂层中添加一定的阻碍剂和稳定剂可以进一步提高涂层的抗腐蚀性能。
3. 氧化金属的氧化是一种自然界常见的现象，可以通过在金属表面形成一层氧化物来提供保护。
氧化可以通过热处理、阳极氧化和化学氧化等方法实现。
氧化层的形成不仅可以隔离金属与外界环境的接触，还可以进一步增加金属表面的硬度和耐磨性。
常见的氧化金属包括铝、钛、锌等。
环境控制金属的防护还需要控制其所处的环境，避免对金属材料造成腐蚀。
下面将介绍几种常见的环境控制措施：1. 降低湿度湿度是金属腐蚀的主要因素之一，因此降低湿度可以有效减缓金属腐蚀的速度。
在使用金属材料的环境中，可以选择安装除湿设备、加强通风，或使用吸湿剂等方法来降低湿度。
2. 避免划伤金属表面的划伤是金属腐蚀的一个入口，因此在金属材料的使用过程中，应尽量避免对其进行划伤。
可以采用加强保护、使用防刮涂层或降低金属材料的摩擦等方法来避免划伤。
3. 控制温度温度是金属腐蚀的另一个因素，过高或过低的温度都可能导致金属腐蚀的加速。
因此，在应用金属材料的过程中，需要控制好环境温度，避免过高或过低的温度对金属材料的影响。
鲁科版高中化学选择性必修1第1章第4节金属的腐蚀与防护课件
的白光。则该电源负极材料为
,正极反应为
。
解析:(3)Al 是活泼金属,是电池的负极,正极上 O2 发生还原反应,电极反应为 O2+
2H2O+4e-
4OH-。
答案:(3)铝(或 Al) O2+2H2O+4e-
4OH-
世界上每年都有将近总产量十分之一的钢铁锈蚀,造成了巨大的经济损失。所以研
究钢铁腐蚀机理及防腐方法具有重要的社会意义和价值。
钢闸门中将形成Fe和C两电极,在海水和O2作用下形成原电池,电解质溶 液呈中性或弱酸性,故将发生吸氧腐蚀,C正确;图②若金属M比铁活泼,则
M作负极,失电子,从而保护了铁,故可防止钢铁输水管腐蚀,D正确。
2.(2021·山东济南期中)中学化学教材中,常借助图像这一表现手段清晰地 突出实验装置的要点,形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图像表现 的内容不正确的是( C )
3.(2021·上海敬业中学期中)“双吸剂”含铁粉、活性炭和氯化钠等,可延
长食品保质期。下列有关叙述正确的是( A )
A.主要发生吸氧腐蚀
B.电能转变为化学能
C.吸收的气体是 O2 和 CO2
D.正极反应为 Fe-2e-
Fe2+
解析:铁为金属,活泼性大于碳,氯化钠为电解质,潮湿环境中形成原电池,为中性
第4节 金属的腐蚀与防护
学习目标 1.通过金属腐蚀原理的探究,了解金属发生电化学腐蚀的本质。 2.通过金属腐蚀内容的学习,知道金属腐蚀的危害。 3.通过金属防腐方法的探究,了解防止金属腐蚀的措施。
任务分项突破 课堂小结提升 学科素养测评
任务分项突破
学习任务 探究金属腐蚀与防护
自主梳理
1.金属腐蚀 (1)概念:金属表面因与周围的物质发生 氧化还原 反应而遭到破坏的现象。 (2)根据与金属接触的气体或液体物质不同,金属腐蚀可分为两类: ①化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质液体等直接 发生化学反应而引起的腐蚀。例如铜在高温下被空气中的氧气氧化而变黑。 ②电化学腐蚀:不纯的金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较 活泼的金属失去电子而被氧化。例如铁在潮湿的空气中生成红褐色的铁锈。
2021_2022学年新教材高中化学第1章化学反应与能量转化4金属的腐蚀与防护课件鲁科版选择性必修1
【解析】选 B。A 项，因液面处氧气的浓度大且与海水接触，故在液面处铁棒腐 蚀最严重；C 项，接通开关后形成原电池，Zn 的腐蚀速率增大，H＋在 Pt 电极上 放电产生 H2；D 项，该干电池自放电腐蚀是 NH4Cl 产生的 H＋的氧化作用引起的。
《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴 趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为 Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程 度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有 Cu 和___________。 铜器表面容易生成一层薄薄的铜绿[主要成分是 Cu2(OH)2CO3]，请写出铜在潮湿 的空气中发生电化学腐蚀时的负极反应式_____________________________。
A. ②①④③ C．①②③④
B．①②④③ D．③①④②
【解析】选 A。①中纯锌片为原电池的负极，②中纯锌片为电解池的阳极，故①② 中纯锌片腐蚀的速率较快，且②>①；③中纯锌片为电解池的阴极受到保护，腐 蚀速率最慢，故腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③。
2．(2021·哈尔滨高二检测)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
③钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈。( ) 提示：×。钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气。
(2)(情境思考)世界各国每年因腐蚀造成的直接经济损失约占国家生产总产值的 2%～4%。应用防腐蚀技术，腐蚀造成的经济损失可降低 25%～30%。
鲁科版选修《化学反应原理》第一章第三节《金属的腐蚀与防护》
C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快
D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用
课堂小结
当堂检测
1、下列有关纯铁的描述正确的是（ A．熔点比生铁的低 D ）
B．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C．在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀 D．在冷的浓硫酸中可钝化
2、下列叙述中正确的是（ B ） ①锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应 速率 ②镀层破坏后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁） 更易腐蚀 ③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3 · H2O n A. 都正确 B. ①③ C. ① D. ②③
金属的电化学防护
牺牲阳极的阴极保护法示意图
金属的电化学防护
（2）外加直流电源的阴极电保护法
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。 此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
废铁 废
铁
针对训练3、为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中
资料
据统计，全世界每年金属腐蚀造成 的直接经济损失约占各国国内生产总值
的2%--4%，超出地震、水灾、台风等自
然灾害造成的损失总和。
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金属的腐蚀和防护
学习目标
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。 重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护
3.金属的电化学防护
(1)牺牲阳极的阴极保护法
不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐 蚀。航海船只的船底四周镶嵌锌块，就是利用牺
《金属的腐蚀与防护》 说课稿
《金属的腐蚀与防护》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《金属的腐蚀与防护》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《金属的腐蚀与防护》是高中化学选修 1《化学与生活》中的重要内容。
本节课主要介绍了金属腐蚀的原因、类型以及防护方法。
通过对这部分知识的学习，学生能够将化学知识与实际生活紧密联系起来，了解化学在解决生活实际问题中的重要作用，同时也为后续学习电化学知识打下基础。
在教材编排上，先介绍了金属腐蚀的现象和危害，引发学生对金属腐蚀问题的关注和思考，然后深入探讨了金属腐蚀的原理和类型，最后重点阐述了金属防护的方法和措施。
这种由现象到本质，再到解决问题的编排方式，符合学生的认知规律，有助于学生逐步构建知识体系。
二、学情分析学生在之前的化学学习中已经掌握了一些金属的性质和氧化还原反应的知识，具备了一定的分析问题和解决问题的能力。
但是对于金属腐蚀的微观原理和防护方法的综合应用，还需要进一步的学习和探究。
此外，高中生具有较强的好奇心和求知欲，对与生活密切相关的化学问题充满兴趣。
因此，在教学中可以充分利用生活中的实例和实验现象，激发学生的学习积极性，引导学生主动参与学习过程。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解金属腐蚀的定义、类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）和危害。
（2）理解金属电化学腐蚀的原理（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）。
（3）掌握金属防护的方法和措施。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究和观察分析，培养学生的实验操作能力、观察能力和逻辑思维能力。
（2）通过对金属腐蚀原理的学习，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过了解金属腐蚀的危害，增强学生的环保意识和节约资源的意识。
（2）通过对金属防护方法的研究，培养学生的创新精神和实践能力。
四、教学重难点1、教学重点（1）金属电化学腐蚀的原理（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）。
金属的防护及保护方法
金属的防护及保护方法金属的防护及保护方法-【金属的防护】针对金属腐蚀的原因采取适当的方法防止金属腐蚀，常用的方法有：[改变金属的内部组织结构]例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
[保护层法]在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。
如：1.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
2.用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。
这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。
3.用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。
如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
[电化学保护法]利用原电池原理进行金属的保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。
电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。
应用较多的是阴极保护法。
[对腐蚀介质进行处理]消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。
【电化学保护】将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。
这种方法主要有以下两种：[牺牲阳极保护法]此法是将活泼金属(如锌或锌的合金)连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。
这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。
[外加电流的保护法]将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。
通电后，使金属表面产生负电荷(电子)的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。
此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。
电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。
金属防护的类型和原理
金属防护的类型和原理金属防护是一种利用金属材料对物体进行保护的方法，主要是通过金属的特性来防止物体遭受腐蚀、摩擦、磨损等因素的侵害。
金属防护的类型和原理有很多种，下面将详细介绍几种常见的金属防护类型和原理。
1.电镀防护电镀是将金属沉积在另一种金属表面或非金属表面上的一种方法。
电镀可以通过在金属表面形成一层保护层来减少金属腐蚀、氧化和磨损。
这种保护层可以是金属本身的薄膜，也可以是与金属表面反应生成的化合物。
通过电镀，可以提高金属的耐腐蚀性能和表面硬度，延长金属件的使用寿命。
2.镀锌防护镀锌是指将锌覆盖在钢铁表面的一种方法。
由于锌的阳极活性较高，它可以防止钢铁恶劣环境下的腐蚀。
当钢铁表面镀上一层锌后，锌会首先腐蚀、消耗，而钢铁则受到保护。
这种腐蚀过程被称为阴极保护。
镀锌可以有效地延长钢铁的寿命，常用于制造建筑材料、汽车零件和金属容器等。
3.热浸镀防护热浸镀是将金属浸入熔化的金属中，使其表面形成一层保护膜的方法。
该保护膜能够提供耐腐蚀、耐磨损和耐高温的特性。
热浸镀常用的金属包括锌、铝、铁、铅等。
热浸镀可以在金属表面形成一层致密均匀的保护膜，有效地阻止氧气和水分对金属的侵蚀。
4.喷涂防护喷涂防护是将防腐、耐磨涂料以喷涂的方式施加在金属表面，形成一层保护膜的方法。
这种防护方法适用于各种金属和非金属材料，可以提供很好的耐腐蚀、耐高温和耐磨损性能。
喷涂防护可以作为一种有效的封闭屏障，阻止氧气、水分和有害化学物质对金属的腐蚀。
5.阳极保护阳极保护是通过将一种活性金属（如锌或铝）连接到要保护的金属上，利用它们与环境中的金属发生电化学反应，形成保护层来达到防护的目的。
活性金属成为阳极，要保护的金属则成为阴极。
当金属暴露在潮湿或腐蚀环境中时，阳极就会进行电化学反应，释放出电子，形成保护层，保护阴极金属不受腐蚀。
总的来说，金属防护的类型和原理主要包括电镀防护、镀锌防护、热浸镀防护、喷涂防护和阳极保护等。
这些方法都可以提高金属材料的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
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2．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下 ．埋在地下的输油铸铁管道， ( 被腐蚀速率最慢的是 C ) A．在潮湿疏松的土壤中； ．在潮湿疏松的土壤中； B．在含铁元素较多的酸性土壤中； ．在含铁元素较多的酸性土壤中； C．在干燥致密不透气的土壤中； ．在干燥致密不透气的土壤中； D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中 ． 3、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（ C ） 、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（ A、用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化 、 物保护膜 B、在金属中加入一些铬或镍支撑金属或合金 、 C、在轮船的船壳水线以下部分装上一锌锭 、 D、金属表面喷漆 、
被保护金属与电源负 极相连做阴极 极相连做阴极 不溶性电极与外加电 源的正极相连做阳极 源的正极相连做阳极 接通直流电源 外加电流的阴极保护法
课堂练习
1、下列叙述不正确的是 （ C ） 、 A、金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍 、 B、钢铁在干燥空气里不易腐蚀 、 C、用铝质铆钉来接铁板，铁板反而易被腐蚀 、用铝质铆钉来接铁板， D、金属被腐蚀的本质是 、金属被腐蚀的本质是M-ne-==Mn+而被损耗
课题4 课题
教学目标
金属制品的防护
1、了解金属腐蚀的本质及分类，特别是电 化学腐蚀的原理。 2、明确金属防护的方法，培养学生分析并解 决生活中实际问题的能力。 3、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，科学实用 资源的正确思想。
一星期后
试管3 试管
试管4 试管
试管1 试管
联 系
3.电化学腐蚀 金属在有电解质溶液存在的情况 电化学腐蚀:金属在有电解质溶液存在的情况 电化学腐蚀 下通过原电池反应发生的腐蚀 下通过原电池反应发生的腐蚀 原电池反应 4.化学腐蚀：金属与氧化性较强的物质直接接触 化学腐蚀：金属与氧化性较强的物质直接接触 化学腐蚀 发生的腐蚀
金属腐蚀的实质 M
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
几乎未锈
几乎未锈
明显生锈
满足生锈 必要条件
没有H 没有 2O 不易生锈
高纯Fe 高纯
普通Fe钉 普通 钉
疑问
写出电极反应式及总反应
一、自行车部件为什么易被腐蚀
1、吸氧腐蚀： 、吸氧腐蚀： 负极 2Fe 2Fe2+ – 4e 4OH-
正极 2H2O + O2 + 4e电池反应： 电池反应： 进一步氧化 氢氧化铁分解 Fe(OH)3
Fe2O3•nH2O
铁锈的主要成分
2、钢铁的析氢腐蚀 、
条件： ① 条件：在酸雨较严重的地区或酸性 较强的环境中。 较强的环境中。 ② 电极反应 负极：Ｆｅ－２ 负极：Ｆｅ－２ｅ－ ：Ｆｅ－ 正极： 正极：２Ｈ＋＋２ｅ－ ③ 总反应式 Ｆｅ＋２ Ｆｅ＋２Ｈ＋＝＝Ｆｅ２＋＋Ｈ２ Ｆｅ２＋ Ｈ２
1.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 条 件 电 极 反 应 2Fe-4e-=2Fe2+ 负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+ 负极 O2+2H2O+4e-=4OH极C(+) 2H++2e-=H2↑ 极 : Fe+2H+=Fe2++ H2 ↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O 铁 腐蚀 水膜呈酸性 水膜呈酸性 吸氧腐蚀 水膜呈中性或 水膜呈中性或碱性 中性
小 结 3.金属防护的方法 金属防护的方法 ① 改变金属的内部结构 ② 在金属表面覆盖保护层 喷漆、涂油、 如：喷漆、涂油、电镀 电化学保护法:牺牲阳极的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法、 ③ 电化学保护法 牺牲阳极的阴极保护法、 外加电流的阴极保护法
电化学保护法： 电化学保护法： 利用原电池原理来减少金属腐蚀的方法。 利用原电池原理来减少金属腐蚀的方法。 交流.研讨 交流 研讨 在轮船水面以下的船体上常要焊上 锌块或铝块。 锌块或铝块。结合金属腐蚀的条件和轮船本身 的材料及所处环境，分析人们这样做的原因。 的材料及所处环境，分析人们这样做的原因。 用比铁活泼的金属与 铁相连构成原电池来保 护铁——牺牲阳极的 牺牲阳极的 护铁 阴极保护法
二、自行车金属部件的防腐蚀
交流.研讨 自行车在月球会不会生锈？ 交流 研讨 自行车在月球会不会生锈？深圳和 敦煌哪个地区的钢铁容易生锈些？ 敦煌哪个地区的钢铁容易生锈些？谈谈自行车的 防护措施， 防护措施，哪 些方法可以防 止金属的腐蚀？ 止金属的腐蚀？ （从内因、外因 从内因、 两个方面的因素 来考虑） 来考虑）
M n+ + n e-
小 结 2.化学腐蚀与电化学腐蚀的联系与区别 化学腐蚀与电化学腐蚀的联系与区别
化学腐蚀 电化学腐蚀 不纯的金属或合金 接触到电解质溶液 有电流产生 较活泼的金属失去 电子被氧化
条件
金属接触到氧化性 物质如O2、Cl2等 物质如
电流 无电流产生 本质 金属失去电子被氧化
联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 两者往往同时发生，