海南澄迈县中学高中化学《化学反应原理》金属腐蚀与防护学案 鲁科版选修4

第3节化学能转化为电能——电池（学案）第三课时属的腐蚀与防护一、教学目标知识与技能了解金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的意义；了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义，理解电化学腐蚀的条件；理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别；了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。过程与方法运用原电池原理，分析电化学腐蚀的条件，学会区分条件不同，应用原理不同的分析方法，在腐蚀基础上理解金属防护。情感、态度与价值观通过学习，认识到化学是为生产服务的，在日常生活中处处可以见到化学，激发学生的学习兴趣，提升学习效率。二、教学重点金属腐蚀的原因，金属防护的方法。三、教学难点析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别[自主学习]（一）金属腐蚀1、定义：2、分类：3、本质：【投影】化学腐蚀电化学腐蚀条件电流本质联系[活动探究]向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按图1-28装置好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。实验现象：装置a中的导管中水柱，说明装置a中有参加反应装置b中的导管中水柱说明装置b中有生成[学生活动请根据原电池原理，写出a、b电极反应式及电池反应方程式（二）金属电化学腐蚀的原理1、吸氧腐蚀（1）条件：（2）原理：(—)(+)总：用方程式表示铁锈的形成2、析氢腐蚀（1）条件：（2）原理：(—)(+)【强调】如何判断是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀呢？最主要的还是看电解质溶液的酸碱性。要抓住这一点，切记！（三）金属的防护措施金属的防护就是依据电化学腐蚀的原理，要防止金属发生腐蚀，关键在于阻止金属成为原电池的极，避免发生阳极反应而溶解。即其本质就是阻止。因此常用的方法有：⑴在金属表面覆盖。如：可以在其表面加耐腐蚀的、、、、橡胶等，也可以通过电镀而覆盖于被保护金属表面的耐腐蚀性较强的。⑵改变金属的内部。如：、等。⑶牺牲阳极阴极保护法。如：镶嵌的闸门、航海船底、铁塔以及底下铁管道等。⑷外加电源的保护法。如：化工厂中盛酸性溶液的容器或管道。⑸经、外加电源的极等方法进行钝化。如：合成氨厂中防止反应塔腐蚀。防腐措施的效果由好到差的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀【课堂练习达标】1．下列说法正确的是（）A．金属被腐蚀时质量一定减少B．金属腐蚀就是金属单质被氧化C．金属腐蚀一定是在酸性条件下D．金属直接与液体接触才能造成金属腐蚀，与气体接触没有影响2．下列关于铁析氢腐蚀的说法正确的是（）A．铁为正极B．炭为正极C．溶液中氢离子浓度不变D．此腐蚀在任何溶液中都发生3．下列措施不能起到防腐作用的是（）A．对钢铁设备喷油漆B．对钢铁进行电镀C．把钢铁与镍、铬等金属制成合金D．把钢铁放入水下4．铁制自来水管与下列材料做成的水龙头连接，自来水管锈蚀最快的是()A．铁水龙头B．铜水龙头C．塑料水龙头 D．陶瓷水龙头4、炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，第二天便出现红棕色的锈斑[该锈斑为Fe(OH)3失水的产物]。(1)回答有关电化学腐蚀的问题：①负极反应为：_________________________________；②正极反应为：__________________________________；③原电池反应为：_______________________________。(2)写出生成Fe(OH)3的化学方程式_________________________________________。悄悄进行的破坏金属腐蚀的危害1、经济损失

美国国会1978年发表的数字表明：1975年美国因腐蚀造成的经济损失约700亿美元，为美国当年生产总估的4.2％。据1981年国家科委腐蚀科学学科组对全国10家化工企业的腐蚀损失调查表明，1980年这些企业因腐蚀造成的经济损失约为其当年生产总值的3.9％。2、事故

1967年12月，位于美国西弗吉尼亚州和俄亥俄洲之间的俄亥俄桥突然塌入河中，死亡46人。事后检查，是由于钢梁应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳而产生裂缝所致。同年，英国内普罗石油化工公司，环己烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力腐蚀破裂，引起环己烷蒸汽管爆炸，死28人，伤105人，损失达1亿美元。1965年3月4日，美国路易安那州输气管线破裂着火，死17人，事后检查是由于管线产生应力腐蚀破裂。1970年，日本大阪地下铁道的管道因腐蚀破坏而折断，引起瓦斯爆炸，乘客当场死亡75人。

3、部分桥梁腐蚀事故

2007年8月1日，美国明尼苏达州首府明尼阿波利斯市郊外35号洲际公路的一座大桥坍塌，约50辆汽车坠入密西西比河。据美国官员8月21日确认，断桥事故死亡人数为13人，伤者70多人。我国宜宾的南门大桥，在1990年11月建成，2001年11月7日发生吊杆腐蚀，造成桥面坠落事故，事故调查发现缆索已经严重生锈。我国广州的海印桥，在1988年年底建成，1995年5月25日发生了9号索腐蚀断裂事故。为了防止事故的进一步发生，被迫进行全桥换索工程，耗资2000万元，工期半年。德国汉堡的KohlbrandEstruary桥，由于斜拉索腐蚀严重，建成的第三年就更换了全部的斜拉索，耗资达6000万美元，是原来造价的四倍。

4、部分国家桥梁腐蚀状况

美国：美国是世界上拥有高速公路最长的国家，1993年美国57.5万座桥中，受到腐蚀破坏的桥梁超过一半，40％的桥梁己承载不足。英国：1972年，英国在一条高速公路上修建了11座桥梁，然而几年内就出现了严重腐蚀。截至1987年，1