《金属的腐蚀与防护》教学设计
【教学目的】
１．知识：使学生了解金属腐蚀，特别是电化腐蚀的原因和金属防护的
常用方法。
２．能力：培养学生的自学能力，理论联系实际的能力和归纳总结知
识的能力。
３．德育：使学生树立环境保护意识和珍惜资源，可持续发展的意识。【教学重点】电化腐蚀的原因。
【教学难点】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。
【教学用品】投影仪
【教学过程】
［探索实验］1、向一充满氧气的大试管 A 中放入几枚用ＮａＣｌ饱和溶液浸泡过的无锈铁钉后，用带导管的单孔胶塞塞紧，再把导管的另一端
伸入烧杯水中０.５ｃｍ左右，观察现象。
2、向另一大试管 B 中放入几枚用稀盐酸溶液浸泡过的无锈铁钉后，用带
导管的单孔胶塞塞紧，再把导管的另一端伸入烧杯水中０. ５ｃｍ左
右，观察现象。
［师述］我们刚做了两个探索实验，大家都很关心：两支试管里，明显地看到：铁钉生锈了。除了铁钉生锈，还有什么现象呢？
［投影］示Ａ，Ｂ两组导管内液面的变化（为利于观察，可在Ａ，Ｂ的长导管内各滴加一滴红墨水）（见表一）
现象：Ａ中：长导管内液面上升，Ｂ中：长导管内液面下降。
［师述］大家一定在想：铁钉为什么会生锈？两支试管中长导管内的液面，为什么一个上升，一个下降？这也就是我们这一节课要研究的主要内容。［板书］金属的电化学腐蚀与防护
［师述］通过上一节课的学习，我们已经掌握了原电池的化学原理，本节课就是要应用原电池的化学原理，研究金属腐蚀的原因和金属的防护问题。为
了培养同学们的自学能力，理论联系实际的能力和对知识归纳总结的能
力。本节课采用“自学讨论，师生共议，民主教学，亦教亦学”的教学
方法。请大家用１０分钟时间，结合自学提纲阅读教材，并完成上述探
索实验的报告，准备好发言。发自学提纲讲义（上附探索实验报告）［板书］一、金属的电化学腐蚀
1、金属的电化腐蚀的本质：M - ne- = M n+
2、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的分析和比较；
3、金属电化学腐蚀与化学腐蚀的比较；
4、金属防护的常用方法；
［自学提纲］
１．金属的电化腐蚀的本质是什么？
请分析：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中：ａ）原电池的形成条件；ｂ）正、
负极；ｃ电解质溶液；ｄ）电子如何流动形成电通路；ｅ）电极反应；ｆ）
最终腐蚀产物；ｇ）哪种腐蚀更普遍。
２．析氢腐蚀、吸氧腐蚀中“析”和“吸”字的含意。
３．什么情况下，金属会发生化学腐蚀？试从形成条件、主要现象、腐蚀
本质、相互关系去比较电化腐蚀与化学腐蚀的异同点。
４．试举例说明金属腐蚀的危害和金属防护的重要意义，如何根据原电池
反应的原理去选择金属防护的方法？
［探索实验报告］
表一
试现象解释反应式
管
Ａ铁钉生锈，发生析氢腐蚀，产生Ｈ2，增大，（－）Ｆｅ－２ｅ＝Ｆｅ２＋长导管液面试管内气体增多，压强增大，（＋）２Ｈ＋＋２ｅ＝Ｈ２
上升导致导管内液面上升
Ｂ铁钉生锈，发生吸氧腐蚀，消耗Ｏ 2，试管内（－）Ｆｅ－２ｅ＝Ｆｅ２＋长导管液面气体减少，压强，减小，导致（＋）２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ＝４ＯＨ－下降导管内液面下降
表二
析氢腐蚀形成条件水膜酸性较强
电解质溶溶有ＣＯ２的水溶液液
负极Ｆｅ
负极反应Ｆｅ－２ｅ＝Ｆｅ２＋正极Ｃ
正极反应２Ｈ＋＋２ｅ＝Ｈ２
吸氧腐蚀
水膜酸性很弱或呈中性
溶有Ｏ２的水溶液
２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ＝４ＯＨ－
电子如何Ｆｅ失ｅ成为Ｆｅ２＋进入溶液Ｆｅ失ｅ成为Ｆｅ２＋进入溶流动形成Ｆｅ，失去的ｅ流入Ｃ极，Ｈ＋液Ｆｅ失去的ｅ流入Ｃ极，电通路趋向于Ｃ极与Ｃ极上的ｅ结合成O２在 C 极获得ｅ成为ＯＨ－进Ｈ2 析出溶液入溶液
最终腐蚀铁锈（ Fe2O3的复杂水合物）
产物
普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍
［讨论］请同学们参照自学提纲思考题进行讨论。
（讨论可采用“自由交谈” ，或“小组讨论”结合“中心发言” （上讲台发言）的办法。讨论中有精彩或独特见解的，教师当即给予肯定、赞赏；
有错误的，引导学生自己纠正达到共识，最后，和学生一起归纳总结。）［讨论１］讨论思考题１。（过程略）（学生代表发言时，投影教材Ｐ91 图 4 －16，4－17 供学生分析用。）
［投影］钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较。（见表二）
［讨论２］讨论自学提纲思考题２。
结论：析氢腐蚀中，Ｈ２是产物，从溶液中析出，所以为“析氢”。吸氧腐蚀中，
Ｏ２是反应物，被消耗而吸收，所以为“吸氧”。了解了析氢腐蚀和吸氧腐
蚀的原理，就不难解释Ａ，Ｂ试管的不同实验现象了。
［投影］已完成的探索实验报告（见前面自学提纲后）
［讨论３］讨论思考题３（过程略）
［投影］化学腐蚀和电化腐蚀的比较
表三
化学腐蚀电化腐蚀
条件金属与非电解质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液（不与电解质溶液接触）接触
现象无电流产生有电流产生（发生原电池反应）（不发生原电池反应）
本质发生氧化－还原反应氧化反应和还原反应分两极进金属被腐蚀行，较活泼的金属被腐蚀
相互关两种腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更普遍
系
［讨论４］讨论思考题３（过程略）（引导学生从珍惜、节约资源、树立环境保
护和可持续发展意识的高度去认识金属腐蚀的危害和金属防护的重
要意义。）
［师述］指出：金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据７０年代美国的一份统计报告，全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相
当于金属年产量的１／３，造成的直接经济损失约达 7000 亿美元。至于
因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、产品质量下降、污染环境、危害
人体健康甚至造成严重事故的损失，就更无法估计了。因此，对金属采
取适当的防护措施具有重要意义，那么如何根据原电池反应的原理去选
择金属防护的方法？
［投影］（学生代表发言时，投影教材Ｐ91图4－18，4-20供学生分析用。）
1、电化学保护法
（1）牺牲阳极的阴极保护法
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。
（2）外加电流的阴极保护法
