第二节　金属的腐蚀和防护名师教学实录

第二节

《金属的腐蚀和防护》教学设计

汕头市金禧中学

蔡淑珩

【教学目标】

1、了解金属腐蚀的类型及其严重后果。

2、了解金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。

【教学重点、难点】

了解金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。

【教学过程】：

【情境导入】金属的腐蚀现象非常普遍，例如，钢铁生锈（Fe2O3·nH2O），铜器表面生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，等等，腐蚀可使金属的机械性能、色泽和外形等方面发生变化，严重时可使机器设备、仪器和仪表等报废。有些重大事故的发生如桥梁塌陷、石油管道破裂等也往往与金属腐蚀有关。金属为什么会被腐蚀？如何防止金属的腐蚀？这就是本节要讨论的问题。

一、金属的腐蚀

金属的腐蚀：金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

（一）、金属腐蚀的类型

一般可分为

腐蚀和

腐蚀。

1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质(如O2,Cl2,SO2等)

发生化学反应而引起的腐蚀. 例如：铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀

原理：

注：一般情况下，温度越高，金属的化学腐蚀越快。

【讨论与交流】：为何煤气炉中心部位容易生锈,南极罐头很少生锈? 【科学探究】：不同条件下铁钉的锈蚀

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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的反应。

原理：

反应

本质：

反应

例如：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀

【温故知新】：原电池反应原理

条件：1、有活泼性不同的两种金属或者一种金属跟一种非金属

2、接触电解质溶液

3、形成闭合电路

电极判断：比较活泼的一极是

极

比较不活泼的一极是

极

【讨论与交流】钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀的原因

原因：

（形成电解质溶液）

和

构成原电池的两极。负极：

正极：

（二）钢铁的电化学腐蚀：

1.中性溶液或酸性很弱——吸氧腐蚀（钢铁腐蚀

的主要情况）

负极：

电子

电极反应式：

正极：

电子

电极反应式：

2.酸性较强——析氢腐蚀

负极：

电子

电极反应式：

正极：

电子

电极反应式：

条件

电

极

负

正

－析氢腐蚀

水膜酸性较强

吸氧腐蚀

水膜酸性很弱或中性

Fe－

2e-＝Fe2+

2H+＋2 e＝H2↑

O2+2H2O+4e＝4OH

－－

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【学会总结】：化学腐蚀和电化学腐蚀的比较

通常：纯金属发生化学腐蚀，不纯的金属或合金容易发生电化学腐蚀。

金属在腐蚀过程中发生了氧化还原反应。

在一般情况下，两者往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。

【讲解】：化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等金属原子失去电子变成阳离子的过程，也就是说，金属在腐蚀的过程中，发生了氧化还原反应，在一般情况下，这两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。

【阅读材料】：耸立于美国纽约港外的一个海岛上，一座15层楼高的自由女神像，历来被认为是美国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，已经生病了。她究竟患了什么疾病呢？美、法两国组织了一个调查小组，对她进行了全面体检，结果，大吃了一惊。原来，他们发现，自由女神近百年来一直受着一种疾病的折磨，那就是电化学腐蚀。自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕塑的内支架却是铁，在它们之间被浸透油的毛毯隔开。时间长了，毛毯失去了隔离作用，大西洋潮湿的带着盐分的空气不断地向自由女神进攻,在自由女神的身上形成电解质溶液，导致电化学腐蚀，使其严重锈蚀。

【拓展思路】：我们有什么方法可以阻止这种现象的继续发生呢？

【讨论】：自行车的不同构件分别采取了什么防锈措施

二、金属的防护

1.常用的防护方法：制成不锈钢、刷油漆、包塑料层、镀铬、涂机油或植物油、保持铁制品表面的洁净和干燥等等。

2.利用电化学原理的防护方法：牺牲较活泼金属的保护法、外接电流的阴极保护法。

【学会总结】：

1.影响金属腐蚀的两个因素

金属本性――金属是否活泼，纯净

介质――金属与哪些物质共存

注：金属的本性：金属越活泼越容易被腐蚀，金属合金中活泼的金属易腐蚀

介质影响：金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀

2.金属腐蚀的本质：金属原子

成为阳离子的过程

3.金属防护的方法

金属防护常用的方法

1、在金属表面加防护层

如：在金属表面涂油漆,在金属表面包塑料层,在金属表面涂油脂;在金属表面镀上一层Cu或Cr 2、改变金属的结构

制成不锈钢或者其它合金，,改变金属的内部组成结构,使金属的抗腐蚀能力大大提高.

3、电化学保护法

在要保护的金属上连接一种比该金属更易失去电子的金属或合金,可以保护该金属不被腐蚀

【思考与交流】课本P53

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【同步练习】

1．在潮湿的空气中，最容易被腐蚀的是

（

）

A.金币

B.银元

C.铁锅

D.铜片

2．下列措施不能有效防止钢铁腐蚀的是

（

）

A.在钢铁中加入铬

B.把钢铁零件放在机油中保存

C.在较小的钢铁制品表面包裹塑料

D.在大型轮船外壳嵌上铜块

3．埋在地下的自来水管，在下列情况下被腐蚀的速率最慢的是

（

）

A.在酸性土壤中

B.在潮湿疏松的土壤中

C.在自来水的铁管上用导线连接一块锌片后，再埋入不透气的土壤中

D..在自来水的铁管上用导线连接一块铜片后，再埋入潮湿、疏松的土壤中

4．钢铁发生两种电化学腐蚀时，下列分析正确的是

（

）

A.负极发生的反应相同

B.正极发生的反应相同

C.酸性水膜中，正极发生吸氧腐蚀

D.中性水膜中，正极发生析氢腐蚀

5．下列各种方法中：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在金属表面进行电镀；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防护或减缓腐蚀作用的是

（

）

A全部

B.①③④⑤

C.①②④⑤

D.①②③④

6．一种新兴的金属由于其熔点高、密度小、可塑性好、耐腐蚀性强，它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备的制造中，这种金属是

（

）

A．铜

B．钢

C．钛

D．镁

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