高中化学人教版高中选修4化学反应原理第四章电化学基础-金属的电化学腐蚀与防护教案

1、第四节 金属的电化学腐蚀【知识与技能】1、知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。2、掌握钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种电化学腐蚀的作用原理。3、认识金属腐蚀的危害及防腐蚀措施。【过程与方法】进一步学会对比、比较认识事物的科学方法，辩证地认识外因条件对化学变化的影响。【情感态度与价值观】通过学习增强保护环境的意识与节约意识。【教学重点】吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理【教学难点】吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理【教学过程】投影常见的金属腐蚀现象：导课金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船体等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。据统计，发达国家每年由于金属腐蚀

2、造成的直接损失远远超过火灾、地震等自然灾害造成损失的总和。因此，了解金属腐蚀的原因，寻求防止金属腐蚀的方法具有十分重要的意义。投影 第四节 金属的腐蚀与防护阅读思考阅读课本P84第3、4、5、6小节，思考以下几个问题：什么是金属腐蚀？其本质是什么？金属腐蚀有哪些类型？什么是电化学腐蚀？PPT一、金属的电化学腐蚀1金属腐蚀 （1）定义：金属与周围的_气体或液体 _物质发生_氧化还原 _反应而引起损耗的现象。 （2）本质：金属_失去电子 _变成阳离子，发生了氧化反应，用反应方程式表示：Mne=Mn。 (3)分类 化学腐蚀：金属与接触到的_干燥气体 _ (如O2、Cl2、SO2等)或_非电解质 _液

3、体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。 电化学腐蚀：_不纯 _的金属与_电解质 _溶液接触时，会发生_原电池 _反应，而使金属腐蚀。 比较两种腐蚀相比，电化学腐蚀的速率更快，也更普遍。过渡 钢铁在潮湿空气中生锈，是最典型的电化学腐蚀。钢铁为何在潮湿的空气中容易生锈呢？下面我们重点就来讨论这一问题。投影2、电化学腐蚀分析钢铁是含碳的铁制品，在潮湿的空气表面会形成一薄层水膜，水膜中溶解有来自大气的CO2、SO2、H2S等，形成一层电解质溶液薄膜。这样铁、C与电解质溶液形成原电池。问在这些原电池中，负极是？正极是？回答负极为铁，正极为碳。解释根据电解质溶液酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀又分为两种

4、析氢腐蚀和吸氧腐蚀。投影图片析氢腐蚀与吸氧腐蚀的示意图 投影钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀：讲解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的条件练习、学生书写 吸氧腐蚀与析氢腐蚀的正负极反应、总反应PPT对比小结：析氢腐蚀与吸氧腐蚀分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe 2e = Fe2+2Fe 4e = 2 Fe2+正极反应2H+ + 2e = H22H2O + O2 + 4e = 4OH-总反应Fe + 2H+ = Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 次要主要这是钢铁析氢腐蚀与吸氧腐蚀的

5、相应原理，我们通过一个实验视频来验证钢铁吸氧腐蚀的原理。实验4-3铁的吸氧腐蚀实验实验现象：导管中水柱上升结论：具支试管中压强减小，说明有气体参加反应，即铁发生了吸氧腐蚀。过渡我们学习了金属电化学腐蚀的原理，就可以指导我们做好金属的防护，减少金属的腐蚀。你们现在知道哪些防止金属锈蚀的方法呢？PPT二、金属的防护 回答刷油漆、电镀、制成合金讲解这些都是我们以前所了解到的防腐蚀方法，可以加保护层隔绝空气，即油漆、电镀等，也可以改变金属的内部结构制成合金，比如不锈钢。除了这些方法之外，我们还可以利用电化学方法保护金属。我们知道，在原电池中，通常是负极失去电子被氧化，而做正极金属不发生反应，所以让被保

6、护的金属成为原电池的正极；在电解池中，电解池的阴极同样也不发生反应，所以也可以让被保护的金属成为电解池的阴极。 讲解我们今天要学习的就是这两种方法“牺牲阳极的阴极保护法”和“外加电流的阴极保护法”投影（1）牺牲阳极的阴极保护法 (2)外加电流的阴极保护法课堂练习练习一：判断正误1金属的腐蚀都是金属失去电子被氧化的过程，所以都是化学腐蚀。() 2钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别在于前者有H2生成，后者有O2参加。() 3在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀。() 4钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe3e=Fe3。() 5原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀。() 练习二：如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：若液面上升，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极： 小结一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀 （1）定义 （