第二节　金属的腐蚀和防护第二课时教案

第二节、金属的腐蚀和防护

第一课时：金属的腐蚀

【教学目标】

1、理解金属腐蚀的原因及分类

2、了解钢铁两种电化学腐蚀的电极反应式

【教学重难点】

金属的电化腐蚀

新课导入：（展示各种金属腐蚀的图片及金属腐蚀危害的资料）

美国明尼苏达州密西西比河上一座桥梁当地时间1日傍晚交通高峰时段突然垮塌，大约50辆汽车坠入河中。事故造成至少7人死亡，60人受伤。伤亡人数仍有可能增加。

资料我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的2% ～4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。

师：金属腐蚀现象在生活中非常普遍，金属腐蚀的危害也是非常严重，每年因为金属腐蚀给全球带来的危害是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍！那么到底什么是金属腐蚀？金属腐蚀的实质又是什么？

学生：学生阅读课本49页，找出金属腐蚀的定义！

师：

1、定义：金属或合金与周围接触的气体或液体物质进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

师：（拿起新的金属工具和生锈的金属工具做对比）崭新的金属工具大多数是金属单质或者合金，生锈的金属工具表面有一层红色的铁锈，铁锈的重要成分是什么？这各现象又说明什么？

生：说明金属腐蚀的本质是金属单质向金属化合物转变的过程！

师：2、本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）：

M –

neˉ=== Mn+

师：由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理也不一样，一般将金属的腐蚀分为两大类，化学腐蚀和电化学腐蚀！

师：3、分类：化学腐蚀和电化学腐蚀

师：那么什么是化学腐蚀呢？请阅读课本49找出化学腐蚀的定义及影响化学腐蚀的因素。

生：化学腐蚀是指金属与接触到的干燥气体（如O2,Cl2,SO2）或非电解质液体(石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。

师：对，比如说铁和氯气直接反应而被腐蚀，纯银首饰直接和空气中的氧气反应而被腐蚀

师：观察下列两幅图，找出影响化学腐蚀的因素

家用不久的燃气灶放在南极已差不多90年食品罐头生：温度越高腐蚀越严重

师：对，一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。

师：思考下列问题

一只未清洗的铁锅，隔夜出现的现象?锈迹斑斑铁生锈有几个条件？铁锅生锈是发生了化学腐蚀还是电化学腐蚀？

师：带着这些问题我们来探究一下不同条件下铁钉生锈的原因

生：观看探究实验视频

师：通过实验，我们可以得出以下结论

实验方案CH3COOH溶液煮沸后迅速冷却的蒸馏水及植物油加蒸馏水浸没铁钉的一半棉花和干燥剂氯化钙氯化钠溶液铁钉被腐现蚀最快象相当长时间铁钉未铁钉渐渐生锈被腐蚀无现象铁钉渐渐生锈师：通过实验结论我们可以知道铁钉生锈需要什么条件呢？

生：在有O2、H2O存在的情况下，均可被腐蚀，当遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。

师：我们把铁钉在电解质中发生的腐蚀现象称为电化学腐蚀

师：电化学腐蚀定义：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，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

师：这里需要注意几点：①不纯的金属（或合金）

②发生原电池反应

③负极金属失电子被氧化

师：那么现在请同学思考一下问题：钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢? 生：思考，各抒己见

师：这是因为在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由于空气中CO2的溶解,使水里的H + 增多：

H2O + CO2≒H2CO3 ≒ H + + HCO3 - 这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。

师：其中铁作负极，碳作正极，在负极，铁失去电子而被氧化成Fe2+，在正极，则有两种情况：

电解质溶液钢铁钢铁在酸性水膜腐蚀示意图钢铁在水膜弱或中性腐蚀示师：在酸性水膜中正极H+得到电子生成H2，在酸性很弱或者中性水膜O2得到电子生成OH-，用电极反应式表示就是：

负极（Fe）：Fe—2e— = Fe2+ 正极（C）：①水膜酸性较强 2H++2e— = H2 ②水膜酸性很弱或呈中性2H2O+O2+4e— = 4OH—

师：我们把酸性条件下发生的腐蚀叫做析氢腐蚀，中性或者酸性很弱叫做吸氧腐蚀，我们用一个表格来比较一下这两种腐蚀

钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较条件电负极Fe(-)极反正极C(+)应总反应析氢腐蚀水膜呈酸性Fe-2e =Fe2+2H +2e = H2+__吸氧腐蚀水膜酸性很弱或呈中性2Fe-4e =2Fe2+O2+2H2O+4e = 4OH___ 2++Fe+ 2H =Fe + H22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2进一步反应联系4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。师：通过对钢铁腐蚀的情况分析我们更加明确了金属腐蚀的本质是什么？

生：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,金属在腐蚀过程中,发生了氧化还原反应。

师：对，现在我们再回过头来思考以下问题：

一只未清洗的铁锅，隔夜出现的现象?锈迹斑斑铁锅生锈是发生了化学腐蚀还是电化学腐蚀？

生：属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。

师：对，那么这节课我们学习了什么呢？我们来做一个小结：

知识总结1、金属腐蚀：一、金属的腐蚀金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象2、金属腐蚀的本质：M –ne-= Mn+化学腐蚀3 种类电化学腐蚀(原电池、常见、有电流)(不多见、无电流)-

化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀条件现象反应影响因素腐蚀快慢相互关系金属跟接触的物质反应不产生电流金属被氧化随温度升高而加快相同条件下较电化学腐蚀慢电化学腐蚀不纯金属跟电解质溶液接触有微弱的电流产生较活泼的金属被氧化与原电池的组成有关较快化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍师：下面我们做一下课堂练习：

1．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为（ ）

A．形成原电池时铝作负极

B．形成原电池时铜作负极

C．形成原电池时，电流由铝经导线流向铜

D．铝铆钉发生了化学腐蚀

2、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（ ）

A、 Fe – 2e-= Fe 2+ B、 2H + + 2e- = H2 ↑

C、 4OH - - 4e- = 2H2O + O2 ↑

D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH - 3．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为NH4Cl溶液(溶液呈酸性).数天后观察到的现象

是 ，

甲中正极反应为_______________. 乙中正极反应为 .