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(共27张PPT)
无形的战场：认识金属腐蚀
【核心素养】
1.科学探究与创新意识：通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认
识金属腐蚀的主要类型，能正确书写吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式。
2.科学态度与社会责任：认识金属腐蚀产生的危害和影响。
【学习目标】
1.通过对铁的腐蚀的宏观现象的分析，推理得出铁腐蚀过程中构成了微小
的原电池，认识电解模型，解释金属腐蚀现象；
2.能够解释金属腐蚀的原理，并能准确熟练地用化学方程式表示
1
2
3
探究条件
建立概念
深入本质
探究类型
深度学习
破译原理
目录
高达数万亿美元
无形之敌’
真面目
01.探究条件，建立概念
实验 ① ② ③ ④
现象（有无腐蚀）
结论 蒸馏水
③
煮沸后迅速冷却的蒸馏水
②
铁钉
学生活动一：“铁钉的求生欲”观察实验
棉花及
氯化钙
铁钉
植物油
铁钉
铁钉
干燥剂
①
食盐水
④
分组观察一周前准备好的四支试管，填表格
实验 ① ② ③ ④
现象（有无腐蚀） 无 无 腐蚀 腐蚀严重
结论 铁钉与空气和水同时接触才会腐蚀 学生活动一：“铁钉的求生欲”观察实验
棉花及
氯化钙
植物油
铁钉
煮沸后迅速冷却的蒸馏水
②
铁钉
蒸馏水
③
铁钉
干燥剂
①
铁钉
食盐水
④
金属腐蚀的必要条件：与空气（氧气）和水接触。
而电解质的存在会急剧加速这一过程
金属腐蚀：像这种金属与周围环境发生氧化还原反应
作用而引起的变质和破坏现象
实质:金属失电子变成阳离子，被氧化，其反应为：
M - ===
02.深入本质、探究类型
（一）化学腐蚀
1、定义：金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）
直接反应而引起的腐蚀。
2、特点：无电流产生，受温度影响大,温度升高而腐蚀速率加快。
家用燃气灶的中心部位很容易生锈
输送原油的钢管在无水、无氧的情况下被腐蚀
（二）电化学腐蚀
1、定义不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，
比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀
2、特点：有微弱的电流产生，最为普遍，危害大。
思考：
化学腐蚀和电化学腐蚀， 我们知道了腐蚀发生的环境，但这个敌人
到底是如何发起攻击的？它的‘作战原理’
是什么？
思考：
03.深度学习、 破译原理
学生活动二：“侦测腐蚀战场”探究实验
【实验器材】烧杯、碳棒（或石墨电极）、电流表（或灵敏检流计）、
导线、铁钉、氯化钠溶液（模拟中性环境）、砂纸
小组分组实验，观察实验现象。
在学案上完成实验表格
将烧杯洗净，加入氯化钠溶液30ml，同时插入铁钉(用砂纸打磨)
和碳棒并连接电流表。
氯化钠溶液
实验现象 电流表指针发生偏转
实验解释 装置中铁、碳、饱和食盐水构成原电池
铁钉发生腐蚀
学生活动二：“侦测腐蚀战场”探究实验
【实验器材】烧杯、碳棒（或石墨电极）、电流表（或灵敏检流计）、
导线、铁钉、氯化钠溶液（模拟中性环境砂纸）
，
Fe
C
钢丝绒
实验步骤：把钢丝绒（主
要成分铁和碳）在热水中
浸泡一段时间（去除油
污），取出放入到试管底
部，加入氯化钠溶液近满，
在培养皿中加入适量的氯
化钠溶液，把试管迅速倒
立到培养皿中，确保试管
口浸没在液面一下
培养皿
创新
实验
氯化钠溶液
创新
实验
反应一天液面
反应开始液面
用传感器测量铁钉腐蚀过程中密闭装置内氧气含量的变化
思考：试管液面上升的原因是什么
正极
材料
电子导体
离子导体
负极
材料
电极反应物
装置
学生活动二：“侦测腐蚀战场”探究实验
小组讨论思考：1、正极产物是什么？
2、书写出电极方程式并完成电化学模型图
3、铁锈如何获得？
原理
电极产物
学生活动二：“侦测腐蚀战场”探究实验
吸氧腐蚀：
如果钢铁表面吸附的水
膜酸性很弱或呈中性，
但溶有一定量的氧气，
此时发生的腐蚀。
氯化钠溶液
导线
观察实验现象
写出电极方程式
学生活动二：“侦测腐蚀战场”探究实验
【实验器材】烧杯、碳棒（或石墨电极）、电流表（或灵敏检流计）、
导线、铁钉、稀硫酸（模拟酸性环境）、砂纸
小组将烧杯洗净，加入稀硫酸30ml，同时插入铁钉(用砂纸打磨)
和碳棒并连接电流表。如图一
稀硫酸
图一
Fe
C
Fe 2e ＝ Fe2+
负极
正极 2H++ 2e ＝H2↑
总方程式Fe + 2H+＝ Fe2+ + H2↑
在酸性环境中，腐蚀过程中不断有H2放出，故叫析氢腐蚀
学生活动二：“侦测腐蚀战场”探究实验
【实验器材】烧杯、碳棒（或石墨电极）、电流表（或灵敏检流计）、
导线、铁钉、稀硫酸（模拟酸性环境）、砂纸
现象：电流表指针偏转，碳棒有气泡
思考
吸氧腐蚀
不同pH下，试管中气体压强随时间变化情况
思考
pH=4.0：
pH=2.0、3.0、3.5：（析氢腐蚀）2H＋+ 2e = H2↑
（吸氧腐蚀） O2+ 4e + 4H+= 2H2O
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜呈较强酸性 水膜呈中性或弱酸性
电极 反应 负极Fe(-) -2+ Fe-2e=Fe -2+
Fe-2e=Fe
正极C(+) 2H++2e－=H2↑ --
O2+2H2O+4e=4OH
总反应 +2+ 2H+Fe=Fe+H2↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 总结

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