第三单元 金属的腐蚀与防护特级教师教学实录

第三单元 金属的腐蚀与防护

教学目标

1．了解金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因

2．掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。

3．认识金属腐蚀的危害及防腐措施，感受化学对人类生产和生活的影响。

4.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响。

教学重点：

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

教学难点：

吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

教学过程：

【课件】常见的金属腐蚀现象：

【板书】 金属的腐蚀与防护

一、金属腐蚀

提问：回答什么是金属腐蚀？

【课件】1.金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。

【讲述】 2.金属的腐蚀的本质是：是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。

M - ne- = Mn+ 3、金属腐蚀的类型有哪些？

——根据与金属接触的介质不同

化学腐蚀：

金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油）等直

接发生化学反应而引起的腐蚀。

电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。

【讲述】温度对化学腐蚀的影响：

【思考】绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀？为什么？

【共同分析】学生阅读教材，找出形成原电池的原因。学生回答，教师书写。

【课件】钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀：

【讲解】

吸氧腐蚀与析氢腐蚀：发生条件、正负极反应、总反应。

【课件】

【归纳与交流】化学腐蚀与电化腐蚀的对比。

二、金属的防护

〖讨论〗鉴于金属发生腐蚀的原因，我们可以从哪些

方面设想解决问题的思路

？

思路一：直接隔离

即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。1、给金属穿上“保护膜”

例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。

思路二：改变本质

即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。

2、加入其他金属改变其组成

在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～8%Cr，7%～9%Ni），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”(合金)。

思路三：因势利导

电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。 3.电化学防护法——重点掌握

牺牲阳极的阴极保护法

外加直流电源的阴极保护法

牺牲阳极的阴极保护法：

形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。

外加电流的阴极保护法：

将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。

自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?

课堂练习

1.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是

(

A．在潮湿疏松的土壤中；

B．在含铁元素较多的酸性土壤中；

C．在干燥致密不透气的土壤中；

D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤

2.下列现象与电化学腐蚀无关的是（

）

)

A．黄铜制作的铜锣不易产生铜绿

B．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

C．铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈

D．银质奖章久置表面变暗

3.如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置

数天观察：

若液面上升，则溶液呈

，

发生

腐蚀,电极反应式为：

负极：

正极：

(2)若液面下降，则溶液呈

，

发生

腐蚀，电极反应式为：

负极：

正极：

板书设计：

第三单元 金属的腐蚀与防护

一、金属腐蚀

1、

化学腐蚀：

2、电化学腐蚀

分类

条件

负极反应

正极反应

总反应

析氢腐蚀

水膜酸性较强（弱酸）

Fe –2e === Fe

2H + 2e === H2

Fe + 2H == Fe + H2

+2++2+吸氧腐蚀

水膜酸性较弱或呈中性

2Fe –4e === 2 Fe

2H2O + O2 + 4e == 4OH

2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2

－－2+

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3

Fe2O3.xH2O

二、金属的防护

1、物理方法

2、电化学法