高中化学第四章电化学基础4.4金属的腐蚀与防护教案新人教版选修4【精品教案】

⑤采用电化学防护方法，如在钢铁的船体上焊接上较活泼的金属锌。 【投影】常见金属防腐蚀方法：

【板书】1、物理方法

【讲述】以上投影中方法都是物理方法。刚才同学们回答时已提到电化学防护方法。 【投影】两种电化学防护方法

【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。 【探究活动1】 决策——采用哪种防锈方法

1镀铝后涂漆 2镀锌后涂漆 3镀镉后涂漆 4镀铬 5镀锡 6喷砂清理后涂漆 7一般清理后涂漆 8在锈上涂漆

上图对不同防锈方法的效果进行了比较，同时也粗略给出了这些方法的成本。 【问题】 采用哪种方法来保护铁不生锈，仔细考虑成本与效果。

（1）房子上的铸铁檐槽（2）海边码头上的钢轨（3）铁的徽章（4）放电熨斗的支架（5）钢刀片（6）铁钥匙（7）儿童游戏场中秋千的钢架

1至7中，要求针对所给出的不同情况，去决定应分别采用哪种防锈方法。这项工作最好在小组中进行。有一些做决定时应考虑的因素：

●物品需要保存多长时间?很明显，如果物品只需保存很短的时间，就没有必要去考虑给它一个长久的

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保护。

● 物品将用在哪里?如果物品主要用于室外，它就需要较好地进行保护。

● 物品是干什么用的?物品用途不同，保护方法也不同。例如，物品要接受高温，就不能用油漆进行保护。

● 物品外观重要吗?某些保护方法也是为了装饰外观用的。例如，镀铬。 【探究活动2】决策——怎样保护通向学校的小桥

假设你为地方政府的架桥部门工作，你要在一条河上修一座供人行走的小桥，有了这座桥，孩子们就可以从住宅区通过小河到学校上学了。这座桥要用铁建造，你要决定采用什么样的保护方法来防止它生锈．这座桥需要保存16年，因为16年后学校就要搬到另一个新的地方。 有四种防锈措施供选择：

选择1 不防锈，不采取防锈措施的桥，10年后必须进行更换，否则会由于锈蚀而发生危险。 选择2 在对桥进行一般性清理后，涂上油漆．这种保护措施需要每3年重新进行一次。 选择3 用喷砂清理法对桥清理后，涂上油漆。这种保护措施需要每6年重新进行一次。 选择4 将桥喷砂清理后，镀上锌再涂上漆。这种保护措施能使桥保存18年。 下面给出了以上四种选择的成本。 表： 四种选择的成本

【问题】 （1）计算每个选择从桥建造开始，16年所花的费用（包括建造费和维修保护费）（ 2）采用哪个选择？

【讨论】 1．只有钢铁才能生锈，很多其他的金属，如铝和铜，几乎完全不发生锈蚀．可是为什么我们用

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钢铁比用其他金属多呢?

2．假如有人发明了一种又便宜、又简单的方法，使锈永远不可能发生．显然这一发 明会带来很大的益处，你认为它也可能带来坏处吗?

3．汽车排气系统受锈的影响很严重。一辆车，由普通钢制造的排气系统价值960元，由于生锈的原因，它使用大约2年就需要更换。对同一辆车，如果买一个由不锈钢制造的排气系统，受锈的影响就会减少，并且可以使用6年，不锈钢排气系统价值1900元。 从长远考虑，是普通钢排气系统便宜，还是不锈钢排气系统便宜?解释你的回答。

4．在英国才有不到10％的汽车拥有者购买不锈钢排气系统。请你评论一下这个事实。 【小结】略 【课堂练习】

1．解释下列现象并写出有关原电池的电极反应：

（1）马口铁（镀Sn铁皮）做的罐头，打开后为什么极易生锈？ （2）自来水管（镀Zn铁管）和白铁皮做的提桶，为什么不易生锈？ （3）轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量Zn块？ 2．桥梁上钢结构接头处须用铆钉连结，以下三种铆钉，选用何种为好？

（1）铝铆钉 （2）铜铆钉 （3）钢铆钉 3．下列各烧杯中盛有海水，依次插入：

（1）Fe片；（2）Cu、Fe导线相连；（3）Sn、Fe导线相连；（4）Zn、Fe导线相连；（5）Al、Fe导线相连；铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 参考答案：1、略2、（3）3、（2）＞（3）＞（1）＞（4）＞（5） 【作业】

板书设计：

第二节 金属的腐蚀与防护

一、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。

1、 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。

2、电化学腐蚀

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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。

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 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O 次要 主要 －－2+3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比 （1）本质：金属原子失电子而被氧化

M – ne == M

（3）

n+

二、金属的防护 1、物理方法 2、电化学法

教学回顾：

本节课介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质（金属表面形成了微型原电池）和发现防护金属电化学腐蚀的方法，教材具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法，不但运用了原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)，也再次运用了电解池原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。

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