第四节     金属的电化学腐蚀和防护（第1课时）

                                              太湖朴初中学     倪燕红                                 

教学目标

[知识与技能]

1、了解金属腐蚀的危害。

2、通过实验探究掌握金属发生电化腐蚀的原理。

3、让学生学会观察实验、分析现象和问题、思考原因。

[过程与方法]

通过问题讨论和实验探究的过程，了解化学研究的一般方法，初步形成分析推理、综合归纳的能力。

[情感态度与价值观]

培养学生勇于实践、乐于探索的科学素养；提高学生珍惜资源、保护环境的科学意识。

教学重点：金属的电化腐蚀。

教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。

教学过程：

[教师提问并引入新课]

请同学完成：

1.写出铁与下列物质反应的化学方程式：O₂ 、H₂O、 Cl₂ 、 稀H₂SO₄。

2.钢铁的成分，铁锈的成分？

3.发达国家金属腐蚀的损失有多大？

[教师归纳]

一、金属的电化腐蚀  

1. 金属腐蚀的实质：失去电子被氧化M – ne == Mⁿ⁺。

2. 金属腐蚀类别：化学腐蚀---金属直接与化学物质反应而引起的腐蚀。

             电化腐蚀---不纯的金属跟电解质溶液接触而发生原电池反应而引起的腐蚀。

[学生探究]

观察铁钉在某种汽水中的现象，分析原因。

现象：试管液面下降；铁钉锈蚀。

原因：产生了原电池反应。

[师生共同总结]

3.析氢腐蚀(以钢铁为例)

酸性水膜作电解质溶液在钢铁表面形成无数微小原电池

铁：负极   Fe –2e^- === Fe²⁺                       （氧化反应）

碳：正极   2H₂O+2e^-==H₂›+2OH^-              （还原反应）

总反应：Fe + 2H₂O ==H₂›+Fe（OH）₂

[教师提问]

Fe（OH）₂在空气中会发生什么变化？

[学生回答]

4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃ 

2Fe（OH）₃ =Fe₂O₃.xH₂O+(3-x) H₂O

[教师活动]

演示实验4-3

用品：除锈的铁钉、饱和食盐水、具支试管和导管、装红墨水的小试管。

[学生观察]

（1）铁钉的变化；（2）小试管中的变化。

铁钉的锈蚀与饱和食盐水、空气体积变化的关系。

[学生分析]

请同学写出电极反应式。

[学生总结]

4.吸氧腐蚀(以钢铁为例)

电解质溶液---中性或弱酸性（食盐水）

铁：负极   2Fe –4e^- ===2 Fe²⁺                   （氧化反应）

碳：正极   O₂+2H₂O +4e^-==4OH^-               （还原反应）

总反应：2Fe+ O₂+2H₂O =2 Fe（OH）₂

空气中变化：Fe（OH）₂-----’4Fe（OH）₃ ----’ Fe₂O₃.xH₂O

（1） 电化腐蚀是金属腐蚀的主要原因

（2）析氢腐蚀和吸氧腐蚀常同时发生，以吸氧腐蚀为主。

[教师归纳]

比较化学腐蚀与电化腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的异同点。

从环境、电流、产物、主次来比较

一）化学腐蚀与电化腐蚀的对比

（1）相同点：金属原子失电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程。（2）不同点：

1、 关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多

[师生共同总结]

二）析氢腐蚀和吸氧腐蚀的对比

在潮湿空气中镀层破损后，马口铁（镀锡）比白铁（镀锌）更易腐蚀，写出可能反应式。

[学生训练]

作业布置