高中化學(xué)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護教案新人教版選修

1、課題：第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護 授課班級課 時1.5教學(xué)目的知識與技能1、知道金屬腐蝕的兩種類型（化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕）。2、能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,認(rèn)識金屬腐蝕的危害。3、知道防護金屬腐蝕的方法。過程與方法1、學(xué)會設(shè)計控制單一變量進行對比實驗以及對實驗設(shè)計進行評價。2、從實驗探究過程中提高對實驗現(xiàn)象的觀察能力和分析能力。情感態(tài)度價值觀1、通過金屬腐蝕與生產(chǎn)、生活實際相聯(lián)系的內(nèi)容,增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.2、通過課堂探究活動,發(fā)展學(xué)生的探究能力,學(xué)會與人合作與交流,共同研究，探討科學(xué)問題。3、通過化學(xué)實驗（設(shè)計、驗證和評價）這一科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)精神，幫助學(xué)生樹立正確

2、的科學(xué)態(tài)度。重 點金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護。難 點金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計第二節(jié) 金屬的腐蝕與防護一、金屬腐蝕金屬腐蝕：金屬（或合金）跟周圍接觸到的氣體（或液體）反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。1、化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。特點：反應(yīng)簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。2、電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 ：不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子被氧化的腐蝕。3、化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的對比（1）本質(zhì)：金屬原子失電子而被氧化M ne = Mn+ (2) （3）相互關(guān)系：往往同時發(fā)生，電化腐蝕要比化學(xué)腐蝕普遍得多。4、金屬

3、腐蝕的快慢判斷在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢可用下列規(guī)律判斷：電解原理引起的腐蝕原電池引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐蝕措施的腐蝕二、金屬的電化學(xué)保護1、金屬的常見防護方法(1).在金屬表面覆蓋保護層a.涂礦物質(zhì)油脂、油漆或覆蓋搪瓷塑料.b.鍍抗蝕金屬電鍍、熱鍍、噴鍍法c.用化學(xué)方法使其表面形成一層致密氧化膜，如烤藍.(2).改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)而增強抗腐蝕能力，如制成不銹鋼.2、電化學(xué)防護（1）、犧牲陽極保護法：形成原電池反應(yīng)時，讓被保護金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕.（2）、外加電流法：將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電

4、的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金屬設(shè)備的腐蝕。教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動投影金屬腐蝕錄象。引入金屬腐蝕的現(xiàn)象非常普遍，像金屬制成的日用品、生產(chǎn)工具、機器部件、海輪的船殼等，如保養(yǎng)不好，都會腐蝕，從而造成大量金屬的損耗。至于因設(shè)備腐蝕損壞而引起停工減產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、污染環(huán)境、危害人體健康，甚至造成嚴(yán)重事故的損失，那就更無法估計了。因此，了解金屬腐蝕的原因，掌握防護的方法，是具有十分重要的意義的。板書 第二節(jié) 金屬的腐蝕與防護一、金屬腐蝕閱讀回答什么是金屬腐蝕？板書金屬腐蝕：金屬（或合金）跟周圍接觸到的氣體（或液體）反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。講金屬腐蝕

5、后在外形、色澤及機械性能等方面都有一定的變化。而金屬腐蝕的本質(zhì)就是金屬失去電子形成陽離子的過程講金屬的化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。例如：鐵在高溫下與氧氣直接化合而被腐蝕，在工業(yè)生產(chǎn)中氯氣跟鐵或與其他金屬化合使金屬銹蝕。特點：反應(yīng)簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。板書1、化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。特點：反應(yīng)簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。思考與交流鐵釘生銹的條件：鐵釘含雜質(zhì)、與電解質(zhì)溶液接觸。絕大多數(shù)鋼鐵生銹是否是化學(xué)腐蝕？為什么？板書2、電化學(xué)腐蝕講由于金屬和液態(tài)介質(zhì)(常為水溶液)構(gòu)成微小的原電池而發(fā)生金屬腐蝕的過程.電化

6、學(xué)腐蝕是金屬腐蝕的主要形式.例如:鋼鐵在潮濕的空氣中生銹就是電化學(xué)腐蝕造成的.板書 電化學(xué)腐蝕 ：不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子被氧化的腐蝕。分析形成原電池的原因。板書投影鋼鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕：講 吸氧腐蝕與析氫腐蝕：發(fā)生條件、正負(fù)極反應(yīng)、總反應(yīng)。投影分類析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強（弱酸）水膜酸性較弱或呈中性負(fù)極反應(yīng)Fe 2e = Fe2+2Fe 4e = 2 Fe2+正極反應(yīng)2H2O + 2e = H2+2OH2H2O + O2 + 4e = 4OH-總反應(yīng)Fe + 2H2O = Fe(OH)2+ H22Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH

7、)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O 4Fe(OH)2+2H2O+ O2 = 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O 次要主要電子如何流動形成回路Fe失去2e，成為Fe2進入溶液，F(xiàn)e失去電子流入C極，H趨向于C極，與C極上的電子結(jié)合成H2析出溶液Fe失去電子成為Fe2進入溶液，F(xiàn)e失去的電子流入C極，在C極O2獲得電子成為OH進入溶液實驗4-3將經(jīng)過酸洗除去鐵銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡以下，放入具支試管中，觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考原因？投影現(xiàn)象及解釋導(dǎo)管內(nèi)水柱上升，因為發(fā)生了吸氧腐蝕，試管內(nèi)空氣減少。歸納與交流化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的對比。板書3、化

8、學(xué)腐蝕與電化腐蝕的對比（1）本質(zhì)：金屬原子失電子而被氧化M ne = Mn+ (2) （3）相互關(guān)系：往往同時發(fā)生，電化腐蝕要比化學(xué)腐蝕普遍得多。思考與交流鐵生銹除了必須有空氣及水的參與外，還受其他一些因素的影響.請解釋下列有關(guān)鐵生銹現(xiàn)象的原因.1.相對于在內(nèi)河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕.海輪更容易被腐蝕，是因為海水中含有較多的氯化鈉等鹽類，導(dǎo)電能力比內(nèi)河的水更強，而在電解質(zhì)溶液中，電化學(xué)腐蝕更易進行.2. 1910年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn).由于南極的溫度常年在0以下，說明在較高溫度下，腐蝕更易進行.3.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹由于鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成

9、了原電池，鐵作電池的負(fù)極，因此更容易腐蝕而生銹.4.當(dāng)化工廠派出的廢氣為酸性氣體時,工廠附近的鐵制品容易生銹.因為鐵制品在酸性條件下比在中性條件下更易被腐蝕.投影小結(jié)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)等直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過程較活潑金屬被氧化的過程相互關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害嚴(yán)重板書4、金屬腐蝕的快慢判斷在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢可用下列規(guī)律判斷：電解原理引起的腐蝕原電池引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐蝕措施的腐蝕過渡金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能等方面都將發(fā)

10、生變化，會使機器設(shè)備、儀器、儀表的精密度和靈敏度降低，影響使用以至報廢，甚至發(fā)生嚴(yán)重事故。每年由于鋼鐵生銹會使我國損失大約100150億元。在英國，每90秒鐘就有1噸鋼被銹蝕掉。因此防止金屬腐蝕有很重要的意義。板書二、金屬的電化學(xué)保護投影板書1、金屬的常見防護方法(1).在金屬表面覆蓋保護層a.涂礦物質(zhì)油脂、油漆或覆蓋搪瓷塑料.b.鍍抗蝕金屬電鍍、熱鍍、噴鍍法c.用化學(xué)方法使其表面形成一層致密氧化膜，如烤藍.(2).改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)而增強抗腐蝕能力，如制成不銹鋼.講電化學(xué)保護法是根據(jù)電化學(xué)原理在金屬設(shè)備上采取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法。板書2、電化學(xué)防護（1）、犧牲陽極保護法：形成原電池反應(yīng)時，讓被保護金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕.講犧牲陽極保護法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極，固定在被保護金屬上，形成腐蝕電池，被保護金屬作為陰極而得到保護。犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用于保護海輪外殼，海水中的各種金屬設(shè)備、構(gòu)件和防止巨型設(shè)備(如貯油罐)以及石油管路的腐蝕。如閘門、輪船