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3.2.2金属的腐蚀与防护(第二课时)学案(人教选修1)

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3.2.2 正确使用药物
(第二课时) 学*目标:
1. 能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意 义。
2. 进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识 外因条件对化学变化的影响。 情感目标:
1.通过对正确使用药物的学*,加深对化学与生活密切关系的认识,激发学*兴趣,促进 科学素养的全面提高。
2. 参与试验探究观察铁生锈的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦, 保持学*的兴趣。 学*重点难点:电化腐蚀的原因;析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。 学*过程: [投影]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。 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*]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*]
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:
1、物理方法 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
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]

[课堂练*]

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:_________。




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