第二节　金属的腐蚀和防护教学设计(第一课时)

3.2《金属的腐蚀与防护》教案

【学习目标】

1.从原电池原理分析金属发生电化学腐蚀的原因及危害。

2．用原电池、电解池的原理采取措施，防止金属腐蚀。

【重点难点】

重点：金属发生电化学腐蚀的原因

难点：防止金属腐蚀的方法

【学情分析】

在原电池、电解池原理理解的基础上来分析金属的电化学腐蚀和保护方法，较为简单。

【导学流程】

自主学习

一、回顾旧知

耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神铜像，历来被认为是美利坚合众国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，它

和人一样，已经生“病”了。

自由女神铜像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，而支撑整个雕像的内支架却是铁的，在它们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。随着时光的流逝，那一层毛毡失去了隔离作用，而大西洋夹带着盐分的潮湿空气不断地向自由女神“攻击”，无数的原电池便在“自由女神”的身上形成了。这种原电池以铁为负极，铜为正极，夹带盐分的湿空气正好在两极之间起着电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀。面对自由女神雕像的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？

二、基础知识感知

（一）金属的电化学腐蚀

1.金属的腐蚀

金属的腐蚀

概念

金属腐蚀是指金属与周围的________物质发生_____________反应而引起损耗的现象

金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面会发生变化

金属腐蚀的本质是金属失去电子变成阳离子，发生氧化反应

金属与接触到的干燥气体(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

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____电子而被氧化的腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大

特征

本质

类化学腐型

蚀

电化学腐蚀

2.电化学腐蚀

（1）析氢腐蚀含义：金属表面的电解质溶液_____较强。腐蚀过程有_____放出

电极反应 负极：_______________正极：___________________总反应：________________________ (2)吸氧腐蚀含义：钢铁表面吸附的水膜，____很弱或呈_________________时，氧气参加电极反应

电极反应

负极：

2Fe－4e_____________________ 总反应：______________________________ （二）金属的电化学防护

－===2Fe2＋正极：1.牺牲阳极的阴极保护法

应用原电池原理，让被保护金属作____极，另找一种活泼性较强的金属作____极。

2．外加电流的阴极保护法

利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为______极，用惰性电极作为辅助_____极，两者在电解质溶液里，接外加直流电源。

请及时记录自主学习过程中的疑难：

探究问题

1．钢铁发生吸氧腐蚀生成Fe(OH)2，最终生成铁锈的原因是什么？(用化学方程式表示) 2．电化学防护的实质是什么？

3.纯铁和生铁分别与等浓度的盐酸反应，哪种反应更快？

4.自然界中，钢铁的腐蚀以哪种形式为主？

请及时记录小组讨论过程中的疑难：

基本知识拓展与迁移

金属腐蚀快慢的判断以及金属的防护

1．判断金属腐蚀快慢的规律

(1)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。

(2)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。

(3)活泼性不同的两种金属，构成原电池活动性差别越大，腐蚀越快。

(4)对同一种电解质溶液来说，一般是电解质溶液浓度越大，腐

蚀越快。

2．金属的防护

金属防护

改变金属内部结构而增强抗腐蚀能力——不锈钢

金属表面

覆盖保护层

涂矿物油、油漆或覆盖搪瓷、塑料

镀抗蚀金属——电镀、热镀、喷镀法

用化学方法使其表面形成一层致密的氧化膜，金属的钝化

电化学

保护法

外加电流的阴极保护法

牺牲阳极的阴极保护法

课堂问题预设

1．用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，该种腐蚀属于________，反应的化学方程式可表示为__________________，若用铝制饭盒盛放食盐水，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于________，反应原理是_____________________________________________(写电极反应式和总反应方程式)。

2、下图中，铁腐蚀由快到慢的顺序为(电解质溶液为水)________。

3、钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：

正极：__________________________________，

负极：___________________________________。

(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用________。

A．铜

B．钠

C．锌

D．石墨

(3)乙图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

整理内化 1.

课堂小结

2.

2.本节课学习过程中的问题和疑难