金属的电化学腐蚀与防护教学设计

金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 1 页 共 7 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 教教 学学 设设 计计 课课 题题金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护 授授 课课 人人 张晓东张晓东学学 科科高二化学高二化学 知识与技能目标 知识与技能目标 1 1 了解金属腐蚀的种类 探究金属发生电化学腐蚀的原因 了解金属腐蚀的种类 探究金属发生电化学腐蚀的原因 2 2 掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别 掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别 方法与过程目标 方法与过程目标 通过学习增强保护环境的意识 节约意识 通过学习增强保护环境的意识 节约意识 教教 学学 目目 标标 情感与价值观目标 情感与价值观目标 认识金属腐蚀的危害及防腐措施 感受化学对人类生产和生活的影认识金属腐蚀的危害及防腐措施 感受化学对人类生产和生活的影 响 响 重点重点 吸氧腐蚀 析氢腐蚀的原理吸氧腐蚀 析氢腐蚀的原理 难点难点 吸氧腐蚀 析氢腐蚀的原理吸氧腐蚀 析氢腐蚀的原理 内内 容容 与与 过过 程程 教教 师师 活活 动动 学生学生 活动活动 设计设计 意图意图 讲述讲述 这节课我们学习本书最后一部分内容 金属的电化学腐蚀与防护 这节课我们学习本书最后一部分内容 金属的电化学腐蚀与防护 板书板书 4 4 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护 讲述讲述 请同学们看大屏幕请同学们看大屏幕 讲述讲述 通过图片的观察大家对金属的腐蚀有了一个初步的认识 现在请通过图片的观察大家对金属的腐蚀有了一个初步的认识 现在请 一名同学阅读教材一名同学阅读教材 P84 第一自然段的内容 了解一下金属腐蚀给我们带来第一自然段的内容 了解一下金属腐蚀给我们带来 怎样的危害 怎样的危害 过渡过渡 既然金属的危害如此之大 下面让我们一起来探究一下如何避免既然金属的危害如此之大 下面让我们一起来探究一下如何避免 这种腐蚀的发生 这种腐蚀的发生 探究铁钉腐蚀的条件探究铁钉腐蚀的条件 观看大屏观看大屏 幕幕 阅读教材阅读教材 给学生直给学生直 观的感受观的感受 学生从教学生从教 材材中提取中提取 信息信息 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 2 页 共 7 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 编编 号号 实实 验验 方方 案案 煮沸后煮沸后 迅速冷迅速冷 却的蒸却的蒸 馏水且馏水且 加植物加植物 油油 铁钉铁钉 棉花棉花 干燥干燥 剂氯化钙剂氯化钙 铁钉且盖铁钉且盖 上塞子上塞子 蒸馏水蒸馏水 铁钉铁钉 NaClNaCl 溶液溶液 铁钉铁钉 醋酸溶液醋酸溶液 铁钉铁钉 记记 录录 无锈蚀无锈蚀无锈蚀无锈蚀 与空气接与空气接 触部分有触部分有 铁锈铁锈 铁钉表面铁钉表面 有较多铁有较多铁 锈锈 铁钉表面有较铁钉表面有较 多铁锈多铁锈 结结 论论 铁钉与空气 水同时接触才会锈蚀 且有电解质溶液时锈蚀加铁钉与空气 水同时接触才会锈蚀 且有电解质溶液时锈蚀加 快 相同时间产生更多的铁锈 快 相同时间产生更多的铁锈 提问提问 请大家分析为什么会有这样的区别 请大家分析为什么会有这样的区别 讲述讲述 我们通过对实验的观察不难得出如下的结论 铁钉与空气 水同我们通过对实验的观察不难得出如下的结论 铁钉与空气 水同 时接触才会锈蚀 且有电解质溶液时锈蚀加快 相同时间产生更多的铁锈 时接触才会锈蚀 且有电解质溶液时锈蚀加快 相同时间产生更多的铁锈 讲述讲述 铁钉是铁碳熔合而成的合金 像这样 不纯的金属在和电解质溶铁钉是铁碳熔合而成的合金 像这样 不纯的金属在和电解质溶 液接触时会发生原电池反应从而使金属发生腐蚀 我们称为金属的电化学液接触时会发生原电池反应从而使金属发生腐蚀 我们称为金属的电化学 腐蚀 腐蚀 板书板书 一 金属的腐蚀一 金属的腐蚀 1 1 金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀 讲述讲述 金属的腐蚀还有另一类 金属的腐蚀还有另一类 把定义打出来边看边解释 比如说铁与 把定义打出来边看边解释 比如说铁与 干燥的气体 干燥的气体 O O2 2 ClCl2 2 SOSO2 2 或非金属电解质液体 石油 接触时 在一定 或非金属电解质液体 石油 接触时 在一定 条件下就会发生化学反应 我们把这类腐蚀称作化学腐蚀 石油腐蚀金属条件下就会发生化学反应 我们把这类腐蚀称作化学腐蚀 石油腐蚀金属 接触主要是含硫化合物的影响 接触主要是含硫化合物的影响 板书板书 2 2 金属的化学腐蚀金属的化学腐蚀 问题问题 金属的化学腐蚀与哪些因素有关 金属的化学腐蚀与哪些因素有关 观察并观察并 思考思考 学生观看学生观看 图片得出图片得出 影响铁钉影响铁钉 锈锈蚀蚀的条的条 件件 通过实验通过实验 让学生思让学生思 考得出铁考得出铁 钉锈蚀的钉锈蚀的 条件条件 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 3 页 共 7 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 结论结论 温度是影响化学腐蚀影响因素之一 温度是影响化学腐蚀影响因素之一 讲述讲述 在生产生活中比较普遍而且危害较大的是金属的电化学腐蚀 在在生产生活中比较普遍而且危害较大的是金属的电化学腐蚀 在 这里我们来重点讨论一下金属发生电化学腐蚀的原理 请同学们阅读教材这里我们来重点讨论一下金属发生电化学腐蚀的原理 请同学们阅读教材 P P84 P85 84 P85完成学案中的金属的电化学腐蚀 完成学案中的金属的电化学腐蚀 析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀 条件条件水膜呈强酸性水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性水膜呈中性或弱酸性 负极负极 Fe Fe Fe 2eFe 2e Fe Fe2 2 2Fe 4e2Fe 4e 2Fe 2Fe2 2 电极电极 反应反应 正极正极 C C 2H2H 2e 2e H H2 2O O2 2 2H 2H2 2O 4eO 4e 4OH 4OH 2H2H Fe Fe2 2 Fe Fe2 2 H H2 22Fe 2H2Fe 2H2 2O OO O2 2 2Fe OH 2Fe OH 2 2 总反应总反应 4Fe OH 4Fe OH 2 2 2H 2H2 2O OO O2 2 4Fe OH 4Fe OH 3 3 2Fe OH 2Fe OH 3 3 Fe2O3 Fe2O3 xH2O xH2O 3 x3 x H H2 2O O 联系联系 金属的腐蚀以电化腐蚀为主 金属的腐蚀以电化腐蚀为主 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主 板书板书 1 析氢腐蚀 析氢腐蚀 2 2 吸氧腐蚀 吸氧腐蚀 讲述讲述 现在我们学完了金属的电化学腐蚀 下面我们把金属腐蚀的两种现在我们学完了金属的电化学腐蚀 下面我们把金属腐蚀的两种 方式对比一下 方式对比一下 阅读教材阅读教材 完成表格完成表格 填充表格填充表格 与原电池与原电池 相联系达相联系达 到复习巩到复习巩 固的目的固的目的 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 4 页 共 7 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 发生的条件发生的条件 金属与接触物直接反应金属与接触物直接反应 不纯金属或合金与电解质溶液不纯金属或合金与电解质溶液 形成原电池形成原电池 电流电流 无电流产生无电流产生有电流产生有电流产生 本质本质 金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀 相互相互 关系关系 电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多 腐蚀速率电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多 腐蚀速率 也快很多也快很多 讲述讲述 金属发生金属腐蚀的本质 金属发生金属腐蚀的本质 M ne Mn 发生氧化反应 发生氧化反应 实验探究 教材实验探究 教材 P P85 85 问题 解释图片中出现的现象 问题 解释图片中出现的现象 解释解释 由于铁钉发生吸氧腐蚀 氧气被消耗掉 导致具支试管内的压强由于铁钉发生吸氧腐蚀 氧气被消耗掉 导致具支试管内的压强 降低 外界大气压把水压入导管内 降低 外界大气压把水压入导管内 过渡过渡 刚刚我们了解了金属腐蚀的基本形式 并且知道金属腐蚀的形式刚刚我们了解了金属腐蚀的基本形式 并且知道金属腐蚀的形式 中以金属的电化学腐蚀为主 现在我们从电化学的角度研究金属的腐蚀的中以金属的电化学腐蚀为主 现在我们从电化学的角度研究金属的腐蚀的 防护问题 防护问题 以钢铁腐蚀为例 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 铁都做负极 以钢铁腐蚀为例 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 铁都做负极 碳做正极 负极流出电子而被消耗 作为正极的碳接受负极流入的电子而碳做正极 负极流出电子而被消耗 作为正极的碳接受负极流入的电子而 保护起来 现在假如要把铁保护起来 如何操作做呢 保护起来 现在假如要把铁保护起来 如何操作做呢 思考把锌思考把锌 换成铜怎换成铜怎 么解释原么解释原 理理 把金属的把金属的 两种腐蚀两种腐蚀 放在一起 放在一起 加深学生加深学生 对金属腐对金属腐 蚀的理解蚀的理解 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 5 页 共 7 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 问题问题 如何保护铁 如何保护铁 讲述讲述 用铁做正极 用一种比铁更活泼的金属和它相连 这样在形成原用铁做正极 用一种比铁更活泼的金属和它相连 这样在形成原 电池时 活泼的金属做负极 冲锋陷阵 被牺牲掉了 从而铁做正极流入电池时 活泼的金属做负极 冲锋陷阵 被牺牲掉了 从而铁做正极流入 电子 多余的电子抑制了铁失去电子而保护起来 这样的例子还有很多电子 多余的电子抑制了铁失去电子而保护起来 这样的例子还有很多 点击课件 点击课件 比方说轮船上镶嵌的锌铆与海水构成的原电池 在轮船吃水 比方说轮船上镶嵌的锌铆与海水构成的原电池 在轮船吃水 线以下 镶嵌着一的排排的锌块 作为原电池的负极流出电子到铁的表面线以下 镶嵌着一的排排的锌块 作为原电池的负极流出电子到铁的表面 而把铁保护起来 这一排排的锌块起到了保护船体钢板的作用 而把铁保护起来 这一排排的锌块起到了保护船体钢板的作用 问题讨论问题讨论 如果轮船上不嵌入锌块 而嵌入铜块效果如何 如果轮船上不嵌入锌块 而嵌入铜块效果如何 嵌入锌块是让锌冲锋陷阵牺牲锌呢 而嵌入铜块后 起到了相当于引蛇嵌入锌块是让锌冲锋陷阵牺牲锌呢 而嵌入铜块后 起到了相当于引蛇 出洞的作用了 铁做负极 加快了铁的腐蚀 出洞的作用了 铁做负极 加快了铁的腐蚀 小结小结 这种防护方法实际上是消耗负极的正极保护法 但习惯上称作牺这种防护方法实际上是消耗负极的正极保护法 但习惯上称作牺 牲阳极的阴极保护法 牲阳极的阴极保护法 电化学上规定 电子流出的一极叫阳极 负极 电化学上规定 电子流出的一极叫阳极 负极 电子流入的一 电子流入的一 极叫阴极 正极 即 牺牲阳极的阴极保护法 极叫阴极 正极 即 牺牲阳极的阴极保护法 实验演示实验演示 接下来我们通过一个实验来验证一下 点击课件的超链接 接下来我们通过一个实验来验证一下 点击课件的超链接 为什么看不到沉淀 原因是无亚铁离子生成 通过实验进一步验证了牺牲为什么看不到沉淀 原因是无亚铁离子生成 通过实验进一步验证了牺牲 阳极的阴极保护法可以很好的保护金属 避免金属的腐蚀 阳极的阴极保护法可以很好的保护金属 避免金属的腐蚀 问题问题 金属表面能够富集大量的电子金属就可以避免腐蚀 除了金属做金属表面能够富集大量的电子金属就可以避免腐蚀 除了金属做 原电池的正极外还有没有其他方法也能在其表面富集电子呢 原电池的正极外还有没有其他方法也能在其表面富集电子呢 讲述讲述 接着来学习另一种保护方法接着来学习另一种保护方法 外加电流的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 我们前面学习过化学电源 如干电池 只要与电源的负极相连 我们前面学习过化学电源 如干电池 只要与电源的负极相连 电池的负极流出电子 如果把被保护的金属连上 电池的另一极正极连上电池的负极流出电子 如果把被保护的金属连上 电池的另一极正极连上 辅助电极 也同样会起到保护金属不会腐蚀的作用 辅助电极 也同样会起到保护金属不会腐蚀的作用 原理说明原理说明 我们都知道 钢铁在发生电化学腐蚀时 铁是作负极 有电我们都知道 钢铁在发生电化学腐蚀时 铁是作负极 有电 子流出 如果要抑制它表面电子的流出的趋势 就需要把它接在外加电源子流出 如果要抑制它表面电子的流出的趋势 就需要把它接在外加电源 的负极 当通电后 电子就被强制的往回流 这样有了电子的流入 有电的负极 当通电后 电子就被强制的往回流 这样有了电子的流入 有电 子的流入我们就把这极称作阴极 即外加电流的阴极保护法 子的流入我们就把这极称作阴极 即外加电流的阴极保护法 其实 金属防护的方法还有很多 下面我们一起来看书其实 金属防护的方法还有很多 下面我们一起来看书 P P86 86 以 以 及视频 及视频 现在我们对本节内容进行总结如下 我们来看导学案 现在我们对本节内容进行总结如下 我们来看导学案 学生观看学生观看 实验视频实验视频 学生观看学生观看 加深学生加深学生 队对原电队对原电 池的正负池的正负 极材料的极材料的 认识认识 对原电池对原电池 的原理加的原理加 深认识深认识 从中获取从中获取 金属防护金属防护 的其他方的其他方 法法 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 第 6 页 共 7 页 金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 危害 损失金属材料 损失设备危害 损失金属材料 损失设备 本质 本质 M ne Mn 氧化反应氧化反应 金属的腐蚀金属的腐蚀 特征 伴有电流特征 伴有电流 电化学电化学 腐蚀腐蚀 析氢腐蚀析氢腐蚀 吸氧腐蚀 主 吸氧腐蚀 主 化学腐蚀化学腐蚀 地位 次要地位 次要 特征 无电流产生特征 无电流产生 地位 主要地位 主要 类型及类型及 危害危害 金属的防护金属的防护 本质 阻止本质 阻止M ne Mn 的发生的发生 方法方法 应用电化学保护应用电化学保护 其他其他 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法 改变金属的内部结构改变金属的内部