普通高中课程标准实验教科书—化学选修1[人教版]
3.2.2 金属的腐蚀与防护教案
[过渡]金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。
每年由于钢铁生锈会使我国损失大约100～150亿元。
在英国，每90秒钟就有1吨钢被锈蚀掉。
因此防止金属腐蚀有很重要的意义。
[板书]二、金属的防护
[思考与交流]讨论自行车不同构件的防锈措施：
[复习]电化学腐蚀的实质，写出两极反应方程式（析氢和吸氧）。
[思考]影响金属腐蚀的因素有那些？（阅读P56 最后一自然段）
[练习]
1、影响金属腐蚀的因素有＿＿和＿＿两个，就金属本身来说金属越＿＿，金属越易被腐蚀，金属中含杂质越＿＿，金属越易被腐蚀；介质对金属腐蚀影响也很大，如果金属在＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿，金属越易被腐蚀。
[思考]海水中的金属为何容易被腐蚀？（提示：电解质溶液）
[讨论]要想减少或避免电化学腐蚀，我们应该采取什么措施？
①对金属做必要的精炼，以减少其中能导电的不活泼杂质。
②对机器、仪表及时保养，减少金属与腐蚀性气体、电解质溶液、潮湿气体的接触。
③根据用途不同采取不同的方法使金属与造成发生的介质隔离，如涂油脂、喷漆、镀层、表面钝化等。
④选用适宜的金属或非金属制成耐腐蚀的合金，如炼制不锈钢、耐酸钢等。
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]P58 5、6
[板书设计]二、金属的防护
1、物理方法
2、电化学法
探究案例
怎样防止自行车棚锈蚀？
学校（或社区、乡村）内的自行车防雨棚采用了钢架结构，但使用不久就会生锈。
为了使它有比较长的使用寿命，需要采取防锈措施。
请同学们思考：怎样应用有关金属锈蚀的知识来防止自行车棚的钢架锈蚀呢？
我的假设
车棚钢架锈蚀的主要原因是：--、--、--、--……
我的方案
针对这些原因采取下列措施，可以防止车棚钢架锈蚀：
1.--------
2.--------
3.--------
……
探究过程建议
1.查阅有关钢铁锈蚀原因和防护方法的资料，在此基础上初步考虑可以采取的防锈措施，整理成参考材料并与同学进行交流和讨论。
2.考察同类车棚的防锈方法及其效果，向有经验的人征求意见，在此基础上写成考察报告。
3.
1.本课题是一项实践性很强的探究活动，要求学生单独或以小组形式进行实地考察，结合成本核算和效果分析获得可行的方案。
2.如果没有适当的自行车棚，可选择类似的需要做防锈处理的农具棚、候车棚、露天铁架或者家用铁器等替代，并写出有关的研究报告。