44《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》教案(新人教版選修4)

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)高新實(shí)驗(yàn)中學(xué)尹克平教學(xué)目標(biāo)：知識與技能：了解金屬腐蝕的危害及金屬腐蝕的本質(zhì)原因；了解金屬腐蝕的種類，發(fā)生腐蝕的反響式的書寫；掌握金屬防護(hù)的方法。過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)方法；培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕課時(shí)安排：1課時(shí)教學(xué)方法：教學(xué)過程：[引入]在日常生活中，我們經(jīng)?？梢钥吹揭恍┟利惖慕饘倨髅笫褂靡欢螘r(shí)間后會(huì)失去外表的光澤。如：鐵器會(huì)生銹、銅器會(huì)長出銅綠。實(shí)際上金屬的生銹，其主要原因與原電池的形成有關(guān)，下面我們就來分析一下金屬腐蝕的原因。[板書]第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)[閱讀]請同學(xué)們閱讀課本P84內(nèi)容答復(fù)以下問題：什么是金屬腐蝕金屬的腐蝕有哪幾種[學(xué)生閱讀后答復(fù)]金屬腐蝕是指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反響而腐蝕損耗的過程。一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。[板書]一、金屬的電化學(xué)腐蝕金屬的腐蝕〔1〕概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反響而腐蝕損耗的過程[提問]生活中你所了解的金屬腐蝕有哪些[答復(fù)]鐵生銹、銅長出銅綠、鋁鍋出現(xiàn)白色的斑點(diǎn)等。[提問]金屬腐蝕的原因是什么[答復(fù)]金屬由單質(zhì)變成化合物，使電子被氧化。[板書]〔2〕金屬腐蝕的本質(zhì)：M—ne—=Mn+[講述]金屬腐蝕為失電子，是內(nèi)因。金屬越活潑，越易失電子，越易被腐蝕。金屬腐蝕還與外因有關(guān)，即與金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生的腐蝕情況也不同。[板書]〔3〕金屬腐蝕的類型：=1\*GB3①化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反響而引起的腐蝕。例如鐵絲在氧氣中燃燒、銅在氯氣中燃燒等。[講述]上面的腐蝕沒有形成原電池，還有一類是在腐蝕過程中形成了原電池。[板書]=2\*GB3②電化學(xué)腐蝕：不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕。[引導(dǎo)]請同學(xué)們講述一下鋼鐵在潮濕的環(huán)境中生銹的過程。[學(xué)生]在潮濕的空氣中，，鋼鐵外表吸附了一層薄薄的水膜，這層水膜是含有少量H+和OH—還溶解了O2等氣體，結(jié)果在鋼鐵外表形成了一層電解質(zhì)溶液，它與鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數(shù)微小的原電池。[投影]鋼鐵的電化學(xué)腐蝕示意圖[引導(dǎo)]根據(jù)以前所學(xué)內(nèi)容，指出鋼鐵腐蝕時(shí)形成的原電池的正負(fù)極，寫出電極反響方程式：[指定學(xué)生板書]負(fù)極〔Fe〕：2Fe—4e—=2Fe2+正極〔C〕：O2+2H2O+4e—=4OH—總反響：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2[講解]Fe(OH)2繼續(xù)被氧氣氧化生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3失去局部水轉(zhuǎn)化為鐵銹(Fe2O3.xH2O〕。這種腐蝕是由于電解質(zhì)溶液中溶有O2造成的。所以把這種腐蝕叫做吸氧腐蝕。這種腐蝕普遍存在，在電化學(xué)腐蝕中為主。如果電解質(zhì)溶液中有CO2氣體或H+時(shí)，會(huì)有H2放出〔析出〕，所以這種電化學(xué)腐蝕也叫做析氫腐蝕?？傊?，無論是哪種腐蝕，其結(jié)果都是水膜中OH—濃度相對增加。[板書]析氫腐蝕負(fù)極〔Fe〕：Fe—2e—=Fe2+正極〔C〕：2H++2e—=H2↑[投影]〔表中內(nèi)容學(xué)生討論后再顯示〕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與氧化劑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聯(lián)系化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生[過渡]金屬腐蝕的現(xiàn)象在日常普遍存在，其中電化學(xué)腐蝕是造成金屬腐蝕的主要原因，為了盡量減少金屬腐蝕帶來的損失，我們必須研究金屬的防護(hù)?！景鍟慷⒔饘俚姆雷o(hù)【講述】金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)作負(fù)極的金屬總是被腐蝕，而作正極的金屬那么受到保護(hù)。根據(jù)這一現(xiàn)象，從原電池角度考慮應(yīng)如何保護(hù)金屬?！緦W(xué)生思考答復(fù)，教師板書】1、犧牲陽極的陰極保護(hù)發(fā)正極：要保護(hù)的金屬負(fù)極：比要保護(hù)金屬活潑的金屬【引導(dǎo)】以上是利用原電池原理保護(hù)金屬，下面請同學(xué)們思考，如何利用電解池原理來保護(hù)金屬【學(xué)生思考答復(fù)，教師板書】2、外加電流的陰極保護(hù)法陰極：被保護(hù)的金屬陽極：惰性電極兩者均存在于電解質(zhì)溶液中接上外接直流電源?！居懻摗空埻瑢W(xué)們列舉一些日常生活中還有哪些保護(hù)金屬的例子【學(xué)生答復(fù)】=1\*GB3①改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成不銹鋼；=2\*GB3②在金屬外表覆蓋保護(hù)層，如噴漆、涂油、電鍍等?！舅伎碱}】=1\*GB3①為什么鍍錫鐵在鍍層破損后，生銹更厲害=2\*GB3