福建省漳州市芗城中学高二化学 专题一 金属的电化学腐蚀与防护教学案.doc

金属的电化学腐蚀【学习目标】1知识与技能目标（1）知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。2）能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。（3）知道防护金属腐蚀的方法。2过程与方法目标（1）学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。（2）从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。3情感态度与价值观目标（1）通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣.（2）通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。（3）通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。【教学重点】 金属的电化学腐蚀【教学难点】 电极反应式的写法【教学过程】【引言】：在日常生活中，我们经常会看到金属腐蚀的现象，比方说，削铅笔的小刀，家用的菜刀等等，其中铁生锈是金属腐蚀现象中最常见的一种。你知道何谓金属腐蚀？及其原因吗？【学生看书讨论】什么是金属的腐蚀? 有几种分类?金属腐蚀的本质是什么? 化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么?【板书】：一、金属的腐蚀及其本质1、概念：金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。2、实质：金属原子失电子而被氧化 m ne = mn+3、金属腐蚀的分类：化学腐蚀和电化学腐蚀讲述 金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。特点：原电池反应，并伴有电流的产生。在一般情况下，这两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀 电化学腐蚀共同点 m xe- = mx+ m xe- = mx+不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子 利用原电池原理得失电子(2)反应中不伴随电流的产生 反应中伴随电流的产生(3)金属被氧化 活泼金属被氧化提问：举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀？过渡：钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀，就是电化学腐蚀最普遍的例子。在一般情况下，金属腐蚀大都是电化学腐蚀。p23 活动与探究【板书】：二、电化学腐蚀 (以钢铁为例)归纳分析：钢铁生锈不可缺少的空气和水。钢铁是铁碳合金，在干燥的空气里不易生锈，但在潮湿的空气里，在钢铁的表面会形成一层（溶有o2）电解质溶液的薄膜，它跟钢铁里的铁和少量的碳在钢铁表面形成无数个原电池，加快了钢铁的腐蚀。根据环境的不同，钢铁的电化学腐蚀可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。 1. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)（主要） 负极: 2fe 4e- = 2fe2+ 正极: o2+4e- +2h2o = 4oh- 总式：2fe + o2 +2h2o =2 fe(oh)2 离子方程式：fe2+ + 2oh- = fe(oh)2 4 fe(oh)2 + o2 + 2h2o = 4fe(oh)32.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)（次要） 负极: fe 2e- = fe2+ 正极: 2h+ + 2e- = h2 总式：fe + 2h+ = fe2+ + h2 交流与讨论请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？请大家阅读课本24-26三、金属的防护讲解金属防护的方法(1)在金属表面覆盖保护层如：喷漆、涂油、电镀、覆盖塑料、搪瓷等，烤蓝、电镀zn,cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。（2）改变金属的内部结构不锈钢（在钢中加入镍和铬）(3)电化学保护法：利用原电池原理来减少金属腐蚀的方法。思考：在轮船水面以下的船体上常要焊上锌块或铝块。结合金属腐蚀的条件和轮船本身的材料几所处环境，分析人们这样做的原因1）牺牲阳极的阴极保护法:用比铁活泼的金属与铁相连构成原电池来保护铁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。2）外加电流的阴极保护法 阴极：被保护金属 阳极：不溶性电极四、金属腐蚀的快慢判断（1）影响金属腐蚀快慢的因素 内因：1）金属的活动性：金属越活泼，越容易被腐蚀。2）纯度：不纯的金属比纯金属更易腐蚀。电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越大，活泼金属被腐蚀得越快。 3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如al 如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如生锈外因： 介质、环境（腐蚀性气体，电解质溶液）（2）规律在同一电解质溶液中，由电解原理引起的腐蚀原电池引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下：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保护无防腐条件课堂练习4.为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（ ）。a直流电源负极相连b铜板相连c锌板相连 d直流电源正极相连5、下列