第二节　金属的腐蚀和防护第一课时教学实录

第二节

金属的腐蚀和防护

一、教学目标

1．知识与技能：掌握金属腐蚀的化学原理（化学腐蚀、电化学腐蚀）、概念、分类；认识金属腐蚀的本质。

2．过程与方法：实验探究法、问题讨论法

3．情感态度与价值观：通过学习金属的腐蚀，让学生了解资源的损耗过程和造成的危害，培养学生节约资源，爱护环境的意识；加深学生对化学与生活密切关系的认识，激发学生的学习兴趣，促进学生科学素养的全面提高。

二、教学重点、难点

描述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。

三、教学过程：

【引入】金属的腐蚀现象非常普遍，例如，钢铁生锈（Fe2O3·XH2O），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：金属与合金跟接触到的物质(如O2,Cl2,SO2等)

发生化学反应而引起的腐蚀.来源:Zxxk.Com]

原理：

例如：铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀

注：一般情况下，温度越高，金属腐蚀越快。

【讨论】：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

实验

方案

铁钉

+醋酸溶液

铁钉+ CaCl2固体

铁钉+煮沸后

迅速冷却

的蒸馏水

铁钉+上层

铁钉

铁钉+

来源学科网来植物油下层

+植物油

NaCl溶液

是煮沸后迅速冷却的蒸馏水

现象

结论

来源:Zxxk.Com]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

【讨论】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）来源:Z,xx,k.Com]

和

构成原电池的两极。负极：

正极：

（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（pH＜4.3）

吸氧腐蚀

水膜酸性很弱或中性

Fe－

2e-＝Fe2+

2H+＋2 e＝H2↑

－O2+2H2O+4e＝4OH

－－化学腐蚀和电化学腐蚀的异同

条件

现象

本质

联系

二、金属的防护

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,在金属表面加油脂;在金属表面镀上一层Zn或Cr或Sn;制成不锈钢

2、改变金属的结构

隔绝空气、水蒸气及腐蚀性气体;镀

Zn,发生原电池反应时, Zn会被氧化,保护了原有的金属;制成不锈钢,是改变了金属的内部组成结构,抗腐蚀能力大大提高. 3、电化学保护法

化学腐蚀

金属跟氧化剂直接接触

无电流产生

金属被氧化

电化腐蚀

不纯金属或合金和电解质溶液接触

有微弱电流产生

较活泼金属被氧化

两者往往同时发生，电化学腐蚀更加普遍

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,可以防止金属腐蚀