高中化學 第三章 探索生活材料 第二節(jié) 金屬的腐蝕與防護導學案 新人教版選修1

1、第三章 探索生活材料 第二節(jié) 金屬的腐蝕與防護【學習目標】1能描述金屬腐蝕的化學原理，知道金屬防護的常用方法，認識防止金屬腐蝕的重要意義。  2進一步學會對比、比較認識事物的科學方法和假設驗證探究的思維方式，辯證的認識外因條件對化學變化的影響；3參與試驗探究觀察鐵生銹的過程，體會動手試驗自己獲得鐵的性質的知識的成功愉悅，保持學習的興趣；【教材助讀】1、金屬的腐蝕是指_與_進行_而腐蝕損耗的過程，其本質是_。一般可以分為_和_，前者指的是_，后者指的是_，一般情況下，兩種腐蝕同時存在，只是_比_要普遍得多。2、以不純的鋼鐵為例分析鋼鐵的腐蝕情況：z吸氧腐蝕的實質是鐵在_的存在

2、下被_氧化，這一腐蝕過程因吸收了 _而被稱為吸氧腐蝕。發(fā)生吸氧腐蝕的條件是_，正極反應是_，負極反應是_。析氫腐蝕條件是_，正極反應是_，負極反應是_。3、影響金屬腐蝕的因素包括_和_兩個方面。就前者而言，金屬越_，就越容易_；后者包括_和_等方面。 4、防止金屬腐蝕的方法有_、_和_。課堂練習1、埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速度最慢的是 a在含鐵元素較多的酸性土壤中 b在潮濕疏松透氣的土壤中c在干燥致密不透氣的土壤中 d在含碳粒較多、潮濕透氣的土壤中2、鋼鐵的銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是 fe由+2價變?yōu)?3 o2被還原 h+被還原 有fe2o3·h2o形

3、成 雜質碳被氧化除去a b c d3、關于原電池的下列說法中，正確的是 a在正極上發(fā)生氧化反應 b化學性質較活潑的金屬為負極c在外電路上電子流出正極 d是由電能轉化為化學能的裝置4、把a、b、c、d4塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連可以組成幾個原電池。若a、b相連時a為負極；c、d相連時電流由d到c；a、c相連時c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時b上有大量氣泡產(chǎn)生；則四種金屬的活動性順序由強到弱為： .(a>c>d>b)5、燒過菜的鐵鍋未及時洗去含有nacl的殘液，過一段時間便出現(xiàn)紅棕色的鐵銹斑點，已知該銹斑為fe(oh)3失水的產(chǎn)物。表示fe(oh)3生成的電極反應式、離

4、子方程式和化學方程式分別為；（1）負極 ， 正極 ；（2） ；（3） 。（fe-2e=fe2+ ,2h2o+o2+4e=4oh-,） (fe2+2oh-=fe(oh)2；4fe(oh)2+2h2o+o2=4fe(oh)3) 6、有人設計以pt和zn為電極材料，埋入人體內作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠人體內血液種含有一定濃度的溶解氧、h+和zn2+進行工作。它的兩極電極反應式分別為： 。（正極：zn-2e=zn2+ ,負極：2h2o+o2+4e=4oh-,）【課堂探究】學生活動1什么是金屬腐蝕？金屬腐蝕：金屬（或合金）跟周圍接觸到的氣體（或液體）反應而腐蝕損耗的過程。金屬的化學腐蝕：

5、金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。特點：反應簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應。講述溫度對化學腐蝕的影響：科學探究不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕注意：光亮鐵釘浸沒在菜油之中；光亮鐵釘半浸半露在菜油中；光亮鐵釘完全浸沒在食鹽水中；光亮鐵釘完全浸沒在酸性溶液中或堿性溶液中。學生分別觀察并寫出報告以培養(yǎng)學生的觀察與描述能力。教師不但要給學生出題目，還要發(fā)揮點撥作用，提出注意點：觀察的一周中不要振蕩試管，否則會破壞生銹的界面；把各人設置的具體條件和的狀況詳盡記錄在案，以利分析和歸納，寫出高質量的家庭探究報告。實驗方案記錄結論總結鐵釘生銹的條件：鐵釘含雜質、與電解質溶液接觸。學生活動2絕大多數(shù)鋼鐵

6、生銹是否是化學腐蝕？為什么？投影鋼鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕：講解 吸氧腐蝕與析氫腐蝕：發(fā)生條件、正負極反應、總反應。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極反應fe 2e = fe2+2fe 4e = 2 fe2+正極反應2h+ + 2e = h22h2o + o2 + 4e = 4oh-總反應fe + 2h+ = fe2+ + h22fe + 2h2o + o2 = 2fe(oh)2  4fe(oh)2 + 2h2o + o2= 4fe(oh)3 fe2o3.xh2o 次要主要學生活動3討論自行車不同構件的防銹措施：討論要想減少或避免電

7、化學腐蝕，我們應該采取什么措施？對金屬做必要的精煉，以減少其中能導電的不活潑雜質。對機器、儀表及時保養(yǎng)，減少金屬與腐蝕性氣體、電解質溶液、潮濕氣體的接觸。根據(jù)用途不同采取不同的方法使金屬與造成發(fā)生的介質隔離，如涂油脂、噴漆、鍍層、表面鈍化等。選用適宜的金屬或非金屬制成耐腐蝕的合金，如煉制不銹鋼、耐酸鋼等。采用電化學防護方法，如在鋼鐵的船體上焊接上較活潑的金屬鋅。【當堂檢測】1解釋下列現(xiàn)象并寫出有關原電池的電極反應：（1）馬口鐵（鍍sn鐵皮）做的罐頭，打開后為什么極易生銹？（2）自來水管（鍍zn鐵管）和白鐵皮做的提桶，為什么不易生銹？（3）輪船船殼的水線以下部分，為什么要裝上一定數(shù)量zn塊？2橋

8、梁上鋼結構接頭處須用鉚釘連結，以下三種鉚釘，選用何種為好？（1）鋁鉚釘 （2）銅鉚釘 （3）鋼鉚釘3下列各燒杯中盛有海水，依次插入：（1）fe片；（2）cu、fe導線相連；（3）sn、fe導線相連；（4）zn、fe導線相連；（5）al、fe導線相連；鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是：?！練w納總結】化學腐蝕與電化腐蝕的對比（1）本質：金屬原子失電子而被氧化m ne = mn+ (2) （3）相互關系：往往同時發(fā)生，電化腐蝕要比化學腐蝕普遍得多。【問題拓展】學校（或社區(qū)、鄉(xiāng)村）內的自行車防雨棚采用了鋼架結構，但使用不久就會生銹。為了使它有比較長的使用壽命，需要采取防銹措施。請同學們思考：怎樣應用有

9、關金屬銹蝕的知識來防止自行車棚的鋼架銹蝕呢？我的假設車棚鋼架銹蝕的主要原因是：-、-、-、-我的方案針對這些原因采取下列措施，可以防止車棚鋼架銹蝕：1.-2.-3.-探究過程建議1.查閱有關鋼鐵銹蝕原因和防護方法的資料，在此基礎上初步考慮可以采取的防銹措施，整理成參考材料并與同學進行交流和討論。2.考察同類車棚的防銹方法及其效果，向有經(jīng)驗的人征求意見，在此基礎上寫成考察報告。3.設計幾種方案，根據(jù)某些指標比較這些方案的優(yōu)缺點，然后確定一個比較好的方案。主要步驟和方法方案1方案2方案3防銹材料成本估算施工人力成本估算有效防銹期估計綜合評價優(yōu)劣排序幾點說明1.本課題是一項實踐性很強的探究活動，要求學生單獨或以小組形式進行實地考察，結合成本核算和效果分析獲得可行的方案。2.如果沒有適當?shù)淖孕熊嚺?，可選擇類似的需要做防銹處理的農具棚、候車棚、露天鐵架或者家用鐵器等替代，并寫出有關的研究報告。6edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3191f2