金属的腐蚀与防护

1、.金属的腐蚀与防护第四节 金属的电化学腐蚀与防护一、教材分析?金属的电化学腐蚀与防护?是人教版高中化学选修四?化学反响原理?第四章第四节，在学习了原电池原理及电解池原理的根底上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀析氢腐蚀和吸氧腐蚀的本质金属外表形成了微型原电池，同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护金属电化学腐蚀的方法，并详细地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理牺牲阳极的阴极保护法，也再次运用了电解原理外加电流的阴极保护法,加深了学生对化学能与电能互相转化的认识。本节内容是本章

2、理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的才能。二、教学目的1.知识目的：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.才能目的：1学会设计控制单一变量进展比照实验以及对实验设计进展评价。2从实验探究过程中进步对实验现象的观察才能和分析才能。3.情感、态度和价值观目的：1通过金属腐蚀与消费、生活实际相联络的内容,增强学生学习兴趣.2通过课堂探究活动,开展学生的探究才能,学会与人合作与交流,共同研究，讨论科学问题。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

3、神，帮助学生树立正确的科学态度。三、教学重点难点重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理四、学情分析学生对金属的腐蚀有一定的认识，包括它的产生和防治，生活中对金属腐蚀的危害也有所见闻，而对金属腐蚀及防腐的原理不太清楚，学生理解了铁的腐蚀是氧气和水共同作用的结果，并且学习了原电池原理，再此根底上学习比较容易承受。五、教学方法1.阅读讨论 分析探究 计算机辅助教学 实验辅助教学2.学案导学：见后面的学案。3.新授课教学根本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目的→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测&am

4、p;rarr;发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备：预习金属的电化学腐蚀内容。2.老师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置：四人一组，实验室内教学。课前翻开实验室门窗通风，课前准备好如下仪器装置和药品：铁粉 碳粉 具支试管 导管 红墨水 醋酸 NaCl溶液七、课时安排：1课时八、教学过程引入在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去外表的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。板书第四节 金属的电化学腐蚀与防护指导

5、阅读：引导学生阅读P8485金属的电化学腐蚀内容，答复以下问题。1、什么是金属腐蚀?其本质是什么?2、金属腐蚀有哪些种类?化学腐蚀和哪些因素有关?3、什么是电化学腐蚀?板书归纳：一、金属的电化学腐蚀一、金属腐蚀：1、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化复原反响而腐蚀损耗的过程。2、本质：M – ne- → Mn+氧化反响3、类型：化学腐蚀直接反响 电化学腐蚀原电池反响二、化学腐蚀1、定义：2、影响因素：三、电化学腐蚀：1、定义：过 渡： 钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，假设在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，是什么原因?下面我

6、们就来讨论钢铁在潮湿的空气中生锈的原因?实验探究：P85将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入以下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并考虑引起变化的原因?吸氧腐蚀2、类型： 、吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下易发生负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-电池反响：2Fe+ O2 +2 H2O =2FeOH2 进一步反响：4FeOH2 +O2 + 2H2O = 4 FeOH32FeOH3=Fe2O3·xH2O+3-x H2O、析氢腐蚀：当钢铁处于酸性环境中负极：Fe - 2e- = Fe2+正极：2H+ + 2

7、e- =H2↑电池反响：Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑、析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条 件水膜呈 水膜呈电极反响负极Fe极正极C极总反响联络3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：电化腐蚀化学腐蚀条件不纯金属或合金与 接触与 直接接触有无电流有微弱电流产生无电流产生本质较活泼的金属被氧化金属被氧化联络两种腐蚀往往 发生，但 腐蚀更普遍，速度快，危害更重。典型例题：例1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：、假设液面上升，那么溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反响式为：负极：正极：、假设液面下降，那么溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反响式为：负极：

8、 正极：*例2、钢铁在锈蚀过程中，以下5种变化可能发生的是 C 、 Fe由+2价转化为+3价 、O2被复原 、产生H2、FeOH3失水形成Fe2O3·H2O 、杂质碳被氧化除去A. B. C. D. 提 问：请大家根据铁生锈的原因，我们可以采取哪些措施防止铁生锈?二、金属的电化学防护1、牺牲阳极的阴极保护法原电池的负极阳极的金属被腐蚀原电池的正极阴极的金属被保护、原理：、装置图：科学探究：验证牺牲阳极的阴极保护法原因：2、外加电流阴极保护法：、原理：、装置图：过 渡：除此以外还有哪些防护方法?归纳小结：3、改变金属的内部构造钢→不锈钢，在钢中参加镍和铬。

9、4、覆盖保护膜涂油漆，电镀，钝化等。5、金属被保护的效果比较：电解池的阴极保护外加电流阴极保护法> 原电池的正极牺牲阳极的阴极保护法> 一般保护典型例题：例3、为了防止钢铁锈蚀，以下防护方法中正确的选项是 CD A. 在精细机床的铁床上安装铜螺钉B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极例4、以下事实不能用电化学理论解释的是 B A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存C.纯锌与稀硫酸反响时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快D.镀锌的铁比镀锡的铁

10、耐用解 析：A选项是通过构成ZnFe原电池，在船壳上加Zn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀。B选项是靠氧化膜保护铝。C选项Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，生成的Cu与Zn在溶液中构成原电池加快反响的速率。D选项中ZnFe原电池Zn为负极，而FeSn原电池中Fe为负极，故前者Zn被氧化保护了铁。答案：B问题探究：探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀?为什么?探究二：纯锌和粗锌哪个更易和酸反响?如向酸中再加硫酸铜又会什么现象?三、影响金属腐蚀快慢比较典型例题：例5、以下各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 5 2 1 3 4结 论：1、原电池正极、电解池阴极受到保护2、在同一电解质溶

11、液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>防腐措施的腐蚀九、板书设计第四节 金属的电化学腐蚀与防护一、金属的电化学腐蚀一、金属腐蚀：1、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化复原反响而腐蚀损耗的过程。2、本质：M – ne- → Mn+氧化反响3、类型：化学腐蚀直接反响 电化学腐蚀原电池反响二、化学腐蚀1、定义：2、影响因素：三、电化学腐蚀：1、定义：2、类型： 、吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下易发生负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2 + 2H

12、2O + 4e-= 4OH-电池反响：2Fe+ O2 +2 H2O =2FeOH2 进一步反响：4FeOH2 +O2 + 2H2O = 4 FeOH32FeOH3=Fe2O3·xH2O+3-x H2O、析氢腐蚀：当钢铁处于酸性环境中负极：Fe - 2e- = Fe2+正极：2H+ + 2e- =H2↑电池反响：Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑、析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：二、金属的防护1、牺牲阳极的阴极保护发正极：要保护的金属 负极：比要保护金属活泼的金属2、外加电流的阴极保护法阴极：被保护的金属 阳极：惰性电极 两者均存在于电解质溶液中接上外接直流电源。十、教学反思金属