科学六年级下册2 设计获奖教学课件ppt

课题名

《金属的腐蚀与防护》

教材分析

本节内容是原电池原理和电解原理的应用，和生产、生活联系紧密。在高考中本节内容也偶有涉及。

教学目标

宏观辨识与微观探析：知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。

证据推理与模型认知：能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。

科学探究与创新意识：知道防护金属腐蚀的措施。

教学重点

 金属发生电化学腐蚀的本质，防止金属腐蚀的措施。

教学难点

 金属发生电化学腐蚀的本质，防止金属腐蚀的措施。

教学方法

讲解，实验

教学准备

教师准备：PPT、实验

学生准备：预习课本

教学过程

一、新课导入

1.金属的腐蚀对国民经济带来的损失

教师：金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据一份统计报告，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。

学生：体会金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的。

[设计意图]引入新课金属的腐蚀和防护。

二、探究新知

1.金属的腐蚀和防护

教师：一、金属的腐蚀

1．金属腐蚀：金属或合金与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

2．实质：金属失电子变成阳离子，被氧化，其反应为：M - ne- = Mn+

如：Fe - 2e- = Fe2+，铁发生腐蚀时，产物是Fe2+

3.金属腐蚀的类型：—根据与金属接触的介质不同分

化学腐蚀：金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。(次要)

电化学腐蚀：不纯金属跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子发生氧化而被腐蚀。(主要)

二．钢铁的电化学腐蚀

1．实质

2．析氢腐蚀

3．吸氧腐蚀

通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍

4．铁锈的形成

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O + (3﹣x)H2O

【实验4-3】

化学腐蚀与电化腐蚀的比较

三、金属的防护

1.改变金属材料的组成

在金属中添加其他金属或非金属可以制成生能优异的合金。

如：①把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢产品；②钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，不具有良好的生物相溶性。

2.在金属表面覆盖保护层

在金属表面覆盖致密的保护层，将金属物品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。

如：①在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷等；②用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属；③用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理（烤蓝，生成一层致密的四氧化三铁薄膜）；④利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化等。⑤采用离子注入、表面渗透镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜等。

3.电化学保护

金属发生电化学腐蚀时，总是作为原电池的负极（阳极）的金属被腐蚀，作为正极（阴极）的金属不被腐蚀。因此，可以将要保护的金属作正极（阴极），则该金属就不会被腐蚀。

牺牲阳极(负极)法     —原电池原理

在钢铁设备上装上(或连接)若干镁合金或锌块,它们比铁活泼作负极(阳极),不断被腐蚀,作正极(阴极)的钢铁被保护.

【实验4－4】

(1) 现象：

结论：锌片、铁片酸化的氯化钠溶液构成原电池，锌为阳极（负极）失电子，被腐蚀，铁为阴极（正极）被保护。

Fe2+的检验：Fe2++K3[Fe(CN)6]=KFe [Fe(CN)6]↓+2K+

(2) 现象：

缠有锌片的铁钉周周围只出现红色，缠有铜片的铁钉铜片周围出现红色，同时铁钉周围出现蓝色沉淀。

锌片(阳极)：Zn-2e-=Zn2+

铁钉(阴极)：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-

铁钉(阳极)：Fe-2e-=Fe2+

铜片(阴极)：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-

结论：不同金属构成原电池发生电化学腐蚀时，较活泼金属的被腐蚀，相对不活泼的金属被保护。

外加电流法   —电解原理

将要保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均存在于电解质溶液里，接外加直流电源。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近于零，钢铁设备被迫成为阴而受到保护。

【思考与讨论】

白铁皮：锌比铁活泼，破损时与水膜构成原电池时，锌作负极失电子被氧化而腐蚀，铁作正被保护。

马口铁：铁比锡活泼，破损时与水膜构成原电池时，铁作负极失电子被氧化而易腐蚀。

【思考与讨论】

牺牲阳极法：比被保护金属活泼（本身不断被腐蚀）

外加电流法：惰性材料（只起导电作用，本身不被腐蚀）

一般而言，外加电流法比牺牲阳极法保护效果更好。

四、金属腐蚀快慢的比较

1、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：

强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。

2、活动性不同的两金属：

活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。

3、对同一种电解质溶液来说：

溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。

4、不同原理引起的腐蚀的速率：

电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

5、从防腐措施方面分析腐蚀的快慢：

外加电流的保护法防腐<牺牲阳极的保护法防腐<有一般防护条件的防腐<无防护条件的防腐。

学生：练习1、下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是                         。

练习2、下列事实中，与电化学腐蚀无关的是 （    ）

A．用铜质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀

B．在空气中，银器表面会生成一层黑色的物质

C．在远洋海轮的船体吃水线以下焊上一定数量的锌板

D．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀

练习3、如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和盐酸，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（     ）

A．生铁块中的碳是原电池的正极

B．红墨水柱两边的液面变为左低右高

C．两试管中相同的电极反应式是Fe-2e-=Fe2＋

D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

4．下列关于金属的腐蚀与防护的叙述不正确的是   （   ）

A．图①马口铁(镀锡铁)即使镀层破损，依然不易生锈

B．图②若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀

C．图②若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀

D．图③若金属M比铁活泼，可防止钢铁输水管腐蚀

5．下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是 (   )

A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀

B．若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀

C．若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑

D．若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法

[设计意图]让学生掌握金属的腐蚀类型，知道防治金属腐蚀的几种方法。

板书设计

一、金属的腐蚀

1．定义

2．实质

3.金属腐蚀的类型：

化学腐蚀

电化学腐蚀：析氢腐蚀、吸氧腐蚀

三、金属的防护

原电池原理：牺牲阳极(负极)的阴极(正极)保护法

电解原理：外加电流的阴极保护法

课后作业

练习册上相关习题

教学反思

亮点：介绍了金属腐蚀的两种类型，重点讲解了金属的电化学腐蚀。提出防治金属腐蚀的方法，重点强调了原电池原理：牺牲阳极(负极)的阴极(正极)保护法，电解原理：外加电流的阴极保护法。

课堂教学建议：本节课是原电池原理和电解原理的综合应用，本节课与生产生活联系紧密，在课堂上教师可以多举例说明。