金属的腐蚀与防护教案.doc

《金属的腐蚀与防护》教案
镇海中学 程亮
一、教学目标：
1、知识与技能：①认识金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的意义；②知道化学腐蚀和电化学腐蚀的区别、了解金属发生电化学腐蚀的基本原理；③了解钢铁电化学腐蚀发生的条件、了解防治金属腐蚀的措施和原理；④了解金属腐蚀原理的应用。
2、过程与方法：
3、情感态度与价值观：
二、教学重点：掌握氨及铵盐的性质和用途。
三、教学难点：实验原理及实验现象的分析，归纳。
四、教学过程：
创设情景
提出问题
学生活动
学习反馈
【数据呈现】
1.世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失占各国国内生产总值(GDP)的2% ～ 4%，约7000亿美元
2.每年钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25% ～ 30%
3.如采取有效的防护措施。可降低25％ ～ 30％的损失。

1.前两天刮台风，去年余姚发生过严重水灾，这些自然灾害一旦严重，会造成重大的经济损失。但有一种现象，它所导致的经济损失是台风、水灾、地震总和的6倍，同学们知道它是什么吗？
2.我们看一组数据，知道它们代表什么吗？…，而金属腐蚀中90%以上的是钢铁的腐蚀，每年钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25% ～ 30%，当然如采取有效的防腐措施。可降低25％ ～ 30％的损失，因此，了解金属腐蚀的原理、进而采取合适的防护措施就显得意义重大。金属腐蚀是什么原理呢？下面我们通过实验一起来发现。
阅读材料，思考问题
认识金属腐蚀造成的巨大损失，激发求知欲
演示实验——模拟析氢腐蚀（试管改为锥形瓶，内盛铁粉、碳粉、稀盐酸混合物）

锥形瓶中的三种物质构成了什么装置？写出电极反应式。

观察现象，思考问题，完成电极反应式的书写
1. 导管口出现气泡
2. 构成原电池，正极：C、负极：Fe、电解质溶液：稀盐酸
3. 负极Fe-2e- = Fe2+正极2H++2e- = H2↑
演示实验——吸氧腐蚀

Fe+C+NaCl
若将稀盐酸换为氯化钠溶液，还能构成原电池吗？如何设计实验证明？请根据实验现象写出电极反应式。

观察现象，思考问题，完成电极反应式的书写
1. 左：加电流计指针有偏转，Fe极附近溶液经检验含有Fe2+；右：液面倒吸
2. 负（Fe）Fe -2e- = Fe2+
正（C）O2+2H2O+4e-= 4OH-
其实，刚才实验中涉及的金属腐蚀分属两种不同的类型，下面请大家阅读课本，完成学案1、2，5分钟后，我将请两位同学分享收获。
阅读课本，完成学案，甲、乙分享
金属腐蚀分化学腐蚀和电化学腐蚀，后者又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
析氢腐蚀装置一段时间后也发生倒吸。
为什么发生倒吸？
思考、讨论、猜测
析氢腐蚀一段时间后会因酸性减弱而转为吸氧腐蚀。
方案呈现
根据金属腐蚀原理并结合生活经验，你能提出几条防护金属腐蚀的方法吗？
思考、讨论、分享
一：强体质（制成不锈钢）二：穿外衣（表面覆薄膜）
轮船外壳嵌有锌块（图）
生活中，我们常用这样两种铁：马口铁（镀Sn）和白铁（镀Zn），当它们的金属镀层损坏时，哪一种情况下铁不易被腐蚀？为什么？
分析、回答
镀层损坏时，由于Zn＞Fe＞Sn，根据原电池原理，镀Zn白铁中Fe为正极，不易被腐蚀，这便是牺牲阳极的阴极保护法
水库钢闸门外加电源的阴极保护（图）
这是利用原电池的原理进行防护，若利用电解池原理，如何设计装置？
设计方案
将被保护的金属做电解池阴极，电子持续流向该金属从而使金属被保护。
计算器印刷电路板、金属字、
金属腐蚀难道真的一无是处，有害无利吗？请大家回忆，我们曾否学过运用金属腐蚀为人类造福的案例？

回忆、阅读
1. 金属腐蚀可用于制印刷电路板、铝和铁的防腐等，因此，趋利避害是关键。
2. 了解未来金属——钛良好的耐抗腐蚀性。
出示电热水器的说明书
【学以致用】家里前段时间刚买了一台电热水器，其使用说明书上写有“为合理呵护内胆，延长热水器内胆使用寿命，热水器中的阳极镁棒需定期更换（一般为一年半至两年）”，你能解释其原理吗？
讨论、回答
利用镁棒对热水器金属内胆进行牺牲阳极的阴极保护。
提供“中国材料之父”——师昌绪的图片
倾听、阅读
感受金属防护工作的任重道远，期待更多同学立志投身金属防护事业。
课外延伸：宁波海运发达，请同学们去相关单位（如航务局）调查了解金属腐蚀的其他方法，并完成调查报告。
五、板书设计：