案例应用课程：化工设备与机械                      

课程代码：N19ZY07001

课程类型：专业课程 

课程开课部门：材料与化学工程学部

授课对象：应用化学专业学生

案例设计者：张 燕

一、案例应用章节或知识点

本案例适用于第一章第八节的内容，包括腐蚀的定义，腐蚀的类型，以及防腐的措施。

二、案例意义与育人目标

腐蚀是指（包括金属材料和非金属材料）在周围介质作用下产生损耗与破坏的过程。腐蚀会造成影响工程设备的正常运转，会增加大量的维修成本，甚至会造成严重的社会危害。因此，本案例通过将生活中随处课件的腐蚀现象引入课堂，使学生了解腐蚀的定义和类型，掌握腐蚀的危害及防腐措施，培养学生科学精神、创新意识和工程应用能力。

三、案例内容

思政元素挖掘：在讲解腐蚀的危害及防腐措施时，指出因金属腐蚀会造成严重的经济损失，又举例港珠澳大桥采用了中科院金属研究所提供的桥基钢管复合桩系列防腐蚀解决方案，并配套采用了重防腐复合涂层体系，延长了桥梁的寿命又节约了资源，从而激发学生的民族自豪感，引导学生树立科学精神，传承工匠精神。

设计思路：将问题导入与理论讲解和案例分析结合。

教学方法：案例分析法、讲授法。

教学过程

（一）课前推送

雨课堂推送

（二）导入课程

引出课堂知识——问题分析

问题：举例说明你见过的生活中腐蚀现象？

通过问题的分析引入腐蚀的概念，培养学生理论结合实际分析问题的能力。

图1 生活中钢铁腐蚀

2．腐蚀的分类

腐蚀其实有两种分类方法，第一种按照机理分，分为电化学腐蚀和化学腐蚀。生活中常见的腐蚀为电化学腐蚀。比如铁器和铜器的腐蚀。那么什么是化学腐蚀呢？引入实例：  

图2 打铁过程中铁渣的掉落（化学腐蚀）

生活中的打铁铁渣掉落现象就属于化学腐蚀的一种。引入实际案例，进一步加深知识的理解程度，培养学生理论联系实际分析问题的能力。

按照腐蚀破坏特征分：腐蚀分为晶间腐蚀，应力腐蚀，均匀腐蚀和缝隙腐蚀。其中晶间腐蚀和应力腐蚀危害性较大，通过引入实际案例，引入晶间腐蚀和应力腐蚀的概念。

3.腐蚀的危害及防腐措施

当你手表上的秒针转过一圈半，世界上就有 1 吨的钢铁被腐蚀成铁锈。据统计，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约7000亿 -10000亿美元。其中，英国近年来因腐蚀造成的损失平均达100亿英镑，占GDP的3.5%; 德国的损失约为450亿德国马克，占GDP的3.0%; 美国年腐蚀损失达3000多亿美元，占GDP的4.2%。根据世界上宏观的统计和调查， 所有材料每年因腐蚀损失1%的重量，这种损失在热带、海洋的环境中更加严重。从世界上来看，腐蚀带来的经济损失约占国家经济总量的3%-4%。

图3 北京之西直门立交

北京西直门立交桥 1979 年建成通车，1999 年拆除重建，使用不到20 年。除交通流量等客观因素外，主要是因溶雪撒盐造成的 “盐腐蚀” ,重修费用 3000 万元。北京的桥正在进行的外涂层防护， 约100万平方米，一次就花费几千万元。

由腐蚀所带来的经济损失和环境危害，自然的引出防腐具体措施，激励学生创新防腐技术，共筑环保可持续未来。如中科院宁波材料所研究的含石墨烯的防腐蚀涂料，这在国际上是第一家；在港珠澳大桥应用的多项关键技术中，由中科院金属研究所提供的桥基钢管复合桩系列防腐蚀解决方案，为保证大桥达到120年的超长寿命发挥了关键作用。港珠澳大桥涂装配套采用了重防腐复合涂层体系，底漆为环氧富锌底漆，中间漆为环氧云铁中间漆，面漆采用氟碳面漆，总膜厚达到380μm，能够较好满足大桥超长设计寿命要求。

四、育人效果

引入案例教学，素材与学生生活息息相关，便于学生理解知识。通过讲授，学生对腐蚀所带来的经济损失和环境破坏认识更加深刻，上课也能集中注意力，课堂互动效果良好。特别是港珠澳大桥的防腐措施案例能够充分激发学生的民族自豪感，培养学生科学精神和创新意识，培养学生工程应用能力。