高中化学《金属的腐蚀和防护》教案2 新人教版选修1

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1、第二节金属的腐蚀和防护【教学目标】1、了解金属腐蚀的类型。2、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。【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。【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

2、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.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

3、后迅速冷却的蒸馏水铁钉+植物油铁钉+NaCl溶液铁钉+上层植物油下层是煮沸后迅速冷却的蒸馏水现象结论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【复习】：原电池反应原理条件：1、有电解质溶液2、有活泼性不同的两种金属或其中一种是非金属3、闭合电路电极判断：比较活泼的一极是极比较不活泼的一极是极【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）　

4、　　　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：　　　　　　　　　　　　　　　析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（pH＜4.3）水膜酸性很弱或中性电极负Fe－2e-＝Fe2+正2H+＋2e－＝H2↑O2+2H2O+4e－＝4OH－化学腐蚀和电化学腐蚀

5、的异同化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟氧化剂直接接触不纯金属或合金和电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更加普遍【讲解】：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，金属在腐蚀的过程中，发生了氧化还原反应，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。【阅读材料】：耸立于美国纽约港外的一个海岛上，一座15层楼高的自由女神，历来被认为是美国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，已经生病了。她究竟患了什么疾病呢？美、法两国组织了一个调查小组

6、，对她进行了全面体检，结果，大吃了一惊。原来，他们发现，自由女神近百年来一直受着一种疾病的折磨，那就是。自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕塑的内支架却是铁，在它们之间被浸透油的毛毯隔开。时间长了，毛毯失去了隔离作用，大西洋潮湿的带着盐分的空气不断地向自由女神进攻,无数的＿＿＿在＿＿＿自由女神的身上形成＿＿＿＿＿。【思考】：请你做医生诊断一下她得的是什么病?【思考】：你有什么方法可以阻止这种现象的继续发生？二、金属的防护【讨论】：自行车的不同构件分别采取了什么防锈措施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

7、：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、电化学保护法在要保护的金属上连接一

8、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【思考与交流】课本P57【课堂练习】1．下列关于铁器的使