【化学】4.4《金属制品的防护》教案(鲁科版选修1)

主题4 课题4 金属制品的防护

教学目标：

1、了解金属腐蚀的本质及分类，特别是电化学腐蚀的原理。

2、明确金属防护的方法，培养学生分析并解决生活中实际问题的能力。

3、切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用，形成爱护资源，科学实用资源的正确思想。

教学重点：电化腐蚀的原因．

教学难点：析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式．

教学过程：

交流·研讨：金属材料的用量越来越大，品种也越来越多。可以毫不夸张地说，金属材料是现代物质文明的基础。不过，需要注意的是，金属材料一直在悄悄地经受着破坏——腐蚀。全世界每年因腐蚀而损失的金属材料的数量相当多。因此，金属的防腐蚀问题一直是世界科技领域研究的重要内容金属腐蚀的现象随处可见。例如，自行车长期使用，保护层会渐渐破损，如果暴露出来的金属部件处于潮湿的空气中或被雨水淋湿，就容易发生腐蚀。

思考：

1．你知道金属为什么会被腐蚀吗?在这一过程中发生了什么化学变化?

2．自行车采取了哪些防腐蚀措施?你知道这些防腐蚀措施的道理吗?你认为哪些方法还可以减少自行车金属部件的腐蚀?有没有不被腐蚀的自行车?

一、自行车部件为什麽易被腐蚀

1、概念：金属腐蚀

[阅读]回答什么是金属腐蚀？本质？分类？

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] 金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。

本质：金属原子失电子而被氧化 M – ne == M n+

金属腐蚀的分类：化学腐蚀和电化学腐蚀

阅读教材，举例说明什么是化学腐蚀？什么是电化学腐蚀？你知道金属为什么会被腐蚀吗？在这一过程中发生了什么化学变化？

2、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。

3、电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。

思考：①、电化学腐蚀的形成条件和特征。

②、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系。

4. 钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀

[投影]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。

分类析氢腐蚀吸氧腐蚀

条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性

负极反应Fe –2e === Fe2+2Fe –4e === 2 Fe2+

正极反应2H+ + 2e === H22H2O + O2 + 4e－ == 4OH-

总反应Fe + 2H+ == Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2

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

Fe2O3.xH2O

次要主要

二、自行车金属部件的防腐蚀

[思考与交流]

1．讨论自行车不同构件的防锈措施：

2．要想减少或避免电化学腐蚀，我们应该采取什么措施？

[讲解]金属防护的方法

（1）改变金属的内部结构——不锈钢

(2)在金属表面覆盖保护层如：喷漆、涂油、电镀

(3)电化学保护法：利用原电池原理来减少金属腐蚀的方法。

思考：在轮船水面以下的船体上常要焊上锌块或铝块。结合金属腐蚀的条件和轮船本身的材料几所处环境，分析人们这样做的原因

(4)牺牲阳极的阴极保护法:用比铁活泼的金属与铁相连构成原电池来保护铁

[讲述]金属腐蚀本质就是金属失电子而被氧化的过程。金属越活泼，金属越易被腐蚀。因此在金属铁上连接一块比它更活泼的金属，发生原电池反应时，失电子的为活泼的金属，而铁被保护。

(5)外加电流的阴极保护法阴极：被保护金属阳极：不溶性电极