2022年高中化學(xué) 《金屬的腐蝕與防護二》教案 蘇教版選修1

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1、2022年高中化學(xué) 《金屬的腐蝕與防護二》教案 蘇教版選修1 教學(xué)過程： 【過渡】金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能等方面都將發(fā)生變化，會使機器設(shè)備、儀器、儀表的精密度和靈敏度降低，影響使用以至報廢，甚至發(fā)生嚴重事故。每年由于鋼鐵生銹會使我國損失大約100～150億元。在英國，每90秒鐘就有1噸鋼被銹蝕掉。因此防止金屬腐蝕有很重要的意義。 【板書】二、金屬的防護 【教師引導(dǎo)】P89“調(diào)查研究”欄目為我們設(shè)置了六個問題： 1．鐵質(zhì)自來水管為什么要鍍鋅？ 2．自行車車輪鋼圈鍍鉻有什么用？鉻是何如鍍上去的？ 3．汽車車身、輪船外殼噴涂的油漆起什么作用？ 4．有些小刀的刀片表面帶有

2、藍黑色的光澤，這是經(jīng)過“烤藍”處理形成的。你知道什么是“烤藍”嗎？為什么刀片要經(jīng)過“烤藍”處理？ 5．暫時不使用的刀具等金屬器件要擦干并涂上油或是凡士林，為什么？ 6．用不銹鋼代替碳鋼制作鐵器件有什么好處？ 這是我們這節(jié)課學(xué)習(xí)的線索，需要我們帶著這些問題展開思考。 【復(fù)習(xí)】電化學(xué)腐蝕的實質(zhì)，寫出兩極反應(yīng)方程式（析氫和吸氧）。 【思考】影響金屬腐蝕的因素有那些？（閱讀P56 最后一自然段） 【練習(xí)】影響金屬腐蝕的因素有＿＿和＿＿兩個，就金屬本身來說金屬越＿＿，金屬越易被腐蝕，金屬中含雜質(zhì)越＿＿，金屬越易被腐蝕；介質(zhì)對金屬腐蝕影響也很大，如果金屬在＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿，金屬越易

3、被腐蝕。 【思考與交流】討論自行車不同構(gòu)件的防銹措施： 【學(xué)生】在鐵制品表面用電鍍的方法鍍上一層有防護能力的金屬，可以防止鐵的腐蝕。自行車鋼圈上的鉻就是用電鍍的方法鍍上去的。 自行車的輻條電鍍的是金屬鋅。 【思考】海水中的金屬為何容易被腐蝕？（提示：電解質(zhì)溶液） 【討論】要想減少或避免電化學(xué)腐蝕，我們應(yīng)該采取什么措施？ ①對金屬做必要的精煉，以減少其中能導(dǎo)電的不活潑雜質(zhì)。 ②對機器、儀表及時保養(yǎng)，減少金屬與腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液、潮濕氣體的接觸。 ③根據(jù)用途不同采取不同的方法使金屬與造成發(fā)生的介質(zhì)隔離，如涂油脂、噴漆、鍍層、表面鈍化等。 ④選用適宜的金屬或非

4、金屬制成耐腐蝕的合金，如煉制不銹鋼、耐酸鋼等。 ⑤采用電化學(xué)防護方法，如在鋼鐵的船體上焊接上較活潑的金屬鋅。 【投影】常見金屬防腐蝕方法： 【板書】1、物理方法 【講述】以上投影中方法都是物理方法。剛才同學(xué)們回答時已提到電化學(xué)防護方法。 【投影】2、電化學(xué)防護方法 【閱讀】P90“檢索咨詢”欄目—犧牲陽極的陰極保護 【講述】金屬腐蝕本質(zhì)就是金屬失電子而被氧化的過程。金屬越活潑，金屬越易被腐蝕。因此在金屬鐵上連接一塊比它更活潑的金屬，發(fā)生原電池反應(yīng)時，失電子的為活潑的金屬，而鐵被保護。這種方法常用于保護水中的鋼樁和海輪外殼等。例如水中鋼鐵閘門的保護，通常在輪船的外殼水線以下

5、處或在靠近螺旋漿的舵上焊上若干塊鋅塊，來防止船殼等的腐蝕。 【補充資料】外加電流的保護法：將被保護的金屬和電源的負極連接，另選一塊能導(dǎo)電的惰性材料接電源正極。通電后，使金屬表面產(chǎn)生負電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子而達到保護目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備受到腐蝕。 【閱讀】P90“問題解決”欄目 1、鍍層損壞時，用白鐵皮做的器件比馬口鐵做的器件耐腐蝕的原因是什么？ 2、什么是“烤藍”？常用的發(fā)藍液是什么？為什么刀片要經(jīng)過“烤藍”處理？ 【探究活動1】 決策——采用哪種防銹方法 1、鍍鋁后涂漆2、鍍鋅后涂漆 3、鍍鎘后涂漆4、鍍鉻5、鍍錫6、噴砂清理后涂

6、漆 7、一般清理后涂漆 8、在銹上涂漆 上圖對不同防銹方法的效果進行了比較，同時也粗略給出了這些方法的成本 【問題】采用哪種方法來保護鐵不生銹，仔細考慮成本與效果。 （1）房子上的鑄鐵檐槽（2）海邊碼頭上的鋼軌（3）鐵的徽章（4）放電熨斗的支架（5）鋼刀片（6）鐵鑰匙（7）兒童游戲場中秋千的鋼架 1至7中，要求針對所給出的不同情況，去決定應(yīng)分別采用哪種防銹方法。這項工作最好在小組中進行。有一些做決定時應(yīng)考慮的因素： 物品需要保存多長時間?很明顯，如果物品只需保存很短的時間，就沒有必要去考慮給它一個長久的保護。 物品將用在哪里?如果物品主要用于室外，它就需要較好地進行保護。 物

7、品是干什么用的?物品用途不同，保護方法也不同。例如，物品要接受高溫，就不能用油漆進行保護。 物品外觀重要嗎?某些保護方法也是為了裝飾外觀用的。例如，鍍鉻。 【閱讀】P90表3-4金屬防腐方法的比較 方法 防腐效果 價格 鍍塑 差 便宜 涂油漆 一般 便宜 鍍錫 好 中等 鍍鉻 好 昂貴 鍍鋅 很好 中等 使用不銹鋼 很好 昂貴 鐵器件烤藍 好 中等 【閱讀】P91“生活向?qū)А?-------合理選擇防腐方法 【探究活動2】決策——怎樣保護通向?qū)W校的小橋 假設(shè)你為地方政府的架橋部門工作，你要在一條河上修一座供人行走的小橋，有了這座橋，

8、孩子們就可以從住宅區(qū)通過小河到學(xué)校上學(xué)了。這座橋要用鐵建造，你要決定采用什么樣的保護方法來防止它生銹．這座橋需要保存16年，因為16年后學(xué)校就要搬到另一個新的地方。 有四種防銹措施供選擇： 選擇1 不防銹，不采取防銹措施的橋，10年后必須進行更換，否則會由于銹蝕而發(fā)生危險。 選擇2 在對橋進行一般性清理后，涂上油漆．這種保護措施需要每3年重新進行一次。 選擇3 用噴砂清理法對橋清理后，涂上油漆。這種保護措施需要每6年重新進行一次。 選擇4 將橋噴砂清理后，鍍上鋅再涂上漆。這種保護措施能使橋保存18年。 下面給出了以上四種選擇的成本。 表：四種選擇的成本 選擇1 選

9、擇2 選擇3 選擇4 原料成本 480000元 480000元 480000元 480000元 安裝成本 60000元 60000元 60000元 60000元 防銹成本 1．表面清理 2．表面覆蓋 無 7200元 36000元 24000元 36000元 24000元 60000元 橋廢棄后的價值 9600元 9600元 9600元 9600元 【問題】（1）計算每個選擇從橋建造開始，16年所花的費用（包括建造費和維修保護費）（2）采用哪個選擇？ 【討論】1．只有鋼鐵才能生銹，很多其他的金屬，如鋁和銅，幾乎完全不發(fā)

10、生銹蝕．可是為什么我們用鋼鐵比用其他金屬多呢? 2．假如有人發(fā)明了一種又便宜、又簡單的方法，使銹永遠不可能發(fā)生．顯然這一發(fā) 明會帶來很大的益處，你認為它也可能帶來壞處嗎? 3．汽車排氣系統(tǒng)受銹的影響很嚴重。一輛車，由普通鋼制造的排氣系統(tǒng)價值960元，由于生銹的原因，它使用大約2年就需要更換。對同一輛車，如果買一個由不銹鋼制造的排氣系統(tǒng)，受銹的影響就會減少，并且可以使用6年，不銹鋼排氣系統(tǒng)價值1900元。 從長遠考慮，是普通鋼排氣系統(tǒng)便宜，還是不銹鋼排氣系統(tǒng)便宜?解釋你的回答。 4．在英國才有不到10％的汽車擁有者購買不銹鋼排氣系統(tǒng)。請你評論一下這個事實。 【本課小結(jié)】略 【作業(yè)】P

11、91第1、2（2）題 【課堂練習(xí)】 1．解釋下列現(xiàn)象并寫出有關(guān)原電池的電極反應(yīng)： （1）馬口鐵（鍍Sn鐵皮）做的罐頭，打開后為什么極易生銹？ （2）自來水管（鍍Zn鐵管）和白鐵皮做的提桶，為什么不易生銹？ （3）輪船船殼的水線以下部分，為什么要裝上一定數(shù)量Zn塊？ 2．橋梁上鋼結(jié)構(gòu)接頭處須用鉚釘連結(jié)，以下三種鉚釘，選用何種為好？ （1）鋁鉚釘 （2）銅鉚釘 （3）鋼鉚釘 3．下列各燒杯中盛有海水，依次插入： （1）Fe片；（2）Cu、Fe導(dǎo)線相連；（3）Sn、Fe導(dǎo)線相連；（4）Zn、Fe導(dǎo)線相連；（5）Al、Fe導(dǎo)線相連；鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是：＿＿＿＿＿＿＿。 參考答案：1、略2、（3）3、（2）＞（3）＞（1）＞（4）＞（5）