第二节　金属的腐蚀和防护教案和学案内容

金属的腐蚀与防护

教学目标：

1、了解金属腐蚀的危害．

2、应用原电池原理，了解金属电化腐蚀的原因.

3．了解一些金属防护的方法措施.

教学重点：金属电化腐蚀

教学难点：金属电化腐蚀；钢铁腐蚀

教学方法：启发、讨论

教学过程：

【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。请同学们分别谈一谈你看到的金属腐蚀的现象.

【设问】钢铁为什么会生锈？我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀？让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。以铁生锈为例来简单说明：

【板书】金属的腐蚀与防护

【小结】金属腐蚀的本质:游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程，可表示为：

M → Mn++ ne-

金属腐蚀的分类：化学腐蚀 电化学腐蚀

【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀?

【学生阅读课本】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。

【讲述

过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀，就是电化学腐蚀的最普通的例子。在一般情况下，金属腐蚀大多是电化学腐蚀。

【提问】电化学腐蚀是怎样形成的？它具有哪些特征？

【课件演示】铜-锌原电池实验

【投影、复习】原电池反应：Zn(-)： Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应)

Cu(+)： 2H++ 2e- → H2↑ (还原反应)

总的反应方程式： Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑

【启发】铜-锌原电池实验可看作锌被腐蚀的过程，属于哪类金属腐蚀？

【回答】电化学腐蚀。

【讨论】1、电化学腐蚀的形成条件和特征。

2、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系。 【结论】

电化学腐蚀形成条件：不纯金属或合金、电解质溶液。

特征：原电池反应，并伴有电流的产生。

化学腐蚀：金属直接跟物质接触发生化学反应。

电化学腐蚀：原电池反应。

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。

【课件演示】钢铁的电化学腐蚀，引出析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

【讲述】铁锈的生成不可缺少的是空气和水。钢铁是铁碳合金，在干燥的空气里不易腐蚀，但在潮湿的空气里，在钢铁的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在钢铁制品表面形成了无数微小的原电池，加快了钢铁的腐蚀。

【板书】钢铁腐蚀： Fe(-) 2Fe → 2Fe2++4e-

C (+) 2H2O + O2 + 4e- → 4OH-

【讲述】我们学习了有关金属腐蚀的知识，并了解了金属腐蚀主要是由原电池反应而引起的电化学腐蚀。金属腐蚀虽然有害，有时却可以利用。例如，工业上通过控制一定条件，利用Fe3+腐蚀铜板来制备电子线路板就是利用金属腐蚀的一个很好例子。但是，金属腐蚀大多数是有害的，是须防止的。

【小结】电化学腐蚀分类：

析氢腐蚀的条件--水膜酸性较强（pH＜5.6）;吸氧腐蚀的条件--水膜酸性很弱或中性. 【提问】怎么样来进行金属的防护呢？请大家结合内因（金属的本性）和外因（介质）两因素来考虑。

1．改变金属的内部结构，如制成不锈钢。

2．在金属表面覆盖保护层，如喷漆、涂油、电镀等。

【启发】除以上方法外，还可以用原电池的原理来保护金属。请同学们根据原电池的原理想一想被保护的金属应做原电池的哪一极？

【回答】作正极。

【启发】像轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装有一定数量的锌块，

就是为了使锌块和船体形成原电池，腐蚀了锌块而保护了轮船。这种利用原电池原理来减少金属腐蚀的方法叫做电化学保护法。

【投影】三峡大坝的钢闸门利用外加电流的阴极保护法，请同学们利用电解池原理分析钢闸门的保护过程。

【小结】

【练习】1、2、3