2022-2023學(xué)年魯科版新教材選擇性必修一 第1章第4節(jié) 金屬的腐蝕與防護(hù) 教案

教師學(xué)生時間和時段學(xué)科化學(xué)年級高二教材名稱魯科版授課題目第4節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)課次第（）次課一、引言引言把a(bǔ)，b，c，d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則這四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱為：a＞b＞c＞dB、a＞c＞d＞bC、c＞a＞b＞dD、b＞d＞c＞a【A】2、氫氧燃料電池是將H2和O2分別通入電池，穿過浸入20%--40%的KOH溶液的多孔碳電極，其電極反應(yīng)式為：2H2+4OH-=4H2O+4e-2H2O+O2+4e-=4OH-，則下列敘述正確的是：通H2的一極是正極，通O2的一極是負(fù)極通O2的一極是正極，通H2的一極是負(fù)極工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH增大工作時負(fù)極區(qū)附近pH增大【B】二、課堂精講知識板塊1：金屬的腐蝕及類型金屬腐蝕定義：金屬表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞。本質(zhì)：金屬本身失去電子變成陽離子的過程（發(fā)生氧化反應(yīng)）：M=Mn++ne-金屬腐蝕的分類和比較金屬腐蝕化學(xué)腐蝕不產(chǎn)生↓電流↑電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生新課精講之知識板塊二：知識板塊二：金屬腐蝕的電化學(xué)原理定義：不純的金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸時發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑金屬失去電子被氧化的過程。分類：分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕鋼鐵析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較：區(qū)別與聯(lián)系析氫腐蝕吸氧腐蝕相同點(diǎn)腐蝕的本質(zhì)被腐蝕金屬為原電池的負(fù)極，其原子失去電子變成金屬陽離子，發(fā)生氧化反應(yīng)電極反應(yīng)式負(fù)極：FeFe2++2e-不同的條件水膜酸性較強(qiáng)水膜呈很弱的酸性、中性或堿性電解質(zhì)溶液溶有CO2、SO2的水溶液溶有O2的水溶液氧化劑H+O2電極反應(yīng)式正極：2H++2e-→2H2↑正極：O2+4e-+2H2O→4OH-產(chǎn)物H2Fe(OH)2新課精講之知識板塊三：知識板塊三金屬的防護(hù)本質(zhì)：阻止金屬發(fā)生氧化反應(yīng)方法：①改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金等②加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆。涂油脂、電鍍③電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)保護(hù)分為犧牲陽極，外加電流陰極金屬的防護(hù)措施圖示小結(jié)：化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較種類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生原電池反應(yīng)實(shí)例2Fe+3Cl2=2FeCl3鋼鐵腐蝕電流無微弱電流結(jié)果金屬被氧化較活潑金屬被氧化相互關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕常同時發(fā)生吸氧腐蝕的常見反應(yīng)式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍。特別提醒：金屬的吸氧反應(yīng)（即腐蝕）比析氫腐蝕更普遍，按金屬活動性順序，“H”前金屬既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕，“H”后金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕。知識板塊四、金屬腐蝕的快慢規(guī)律在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋弘娊庠硪鸬母g＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞應(yīng)用原電池原理有防護(hù)措施的腐蝕＞應(yīng)用電解原理有防護(hù)措施的腐蝕，或電解池陽極＞原電池負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池正極＞電解池陰極；同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋簭?qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕＞弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕＞非電解質(zhì)溶液中的腐蝕；對于活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，氧化還原反應(yīng)速率越快，活潑金屬腐蝕越快；對于同一電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液濃度越大，氧化還原反應(yīng)速率越快，活潑金屬腐蝕越快（除鈍化外）；純度越高的金屬，腐蝕速率越慢（純金屬幾乎不被腐蝕）；不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中腐蝕速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下的腐蝕速率。特別提醒：比較金屬腐蝕的快慢時，要從以下幾方面分析：首先分析金屬的活動性；分析是電化學(xué)腐蝕還是化學(xué)腐蝕；分析金屬的環(huán)境，即電解質(zhì)溶液；分析是否構(gòu)成原電池或電解池。類型一金屬的腐蝕例1、如圖杠桿AB兩端分別掛著體積質(zhì)量相同的空心鐵球和空心銅球，調(diào)節(jié)杠桿使其保持平衡，一段時間后小心加入CuSO4溶液，回答下列有關(guān)問題（不考慮鐵絲反應(yīng)和兩球的浮力變化）若杠桿為絕緣體，則A端______（填“高”或“低”），發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：若杠桿為導(dǎo)體，則A端______（填“高”或“低”），在此過程中，鐵絲、杠桿、小球、CuSO4溶液構(gòu)成了原電池，電極反應(yīng)分別為：正極：___________________________________；負(fù)極：_______________________________。低；Fe+Cu2+=Fe2++Cu；高；Cu2++2e-=Cu；Fe-2e-=Fe2+變形訓(xùn)練：下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述不正確的是：金屬在潮濕環(huán)境下的腐蝕實(shí)質(zhì)是M+nH2O=M(OH)n+n/2H2↑金屬的化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)是M=Mn++ne-，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑；在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕；防止金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，關(guān)鍵在于阻止金屬成為原電池的負(fù)極，避免其發(fā)生陽極氧化?！続】類型二、金屬的防護(hù)例2：下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)鐵遇冷濃硝酸表面被鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕鋼管與銅管堆放在一起，鋼管不易被腐蝕鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負(fù)極反應(yīng)是Fe-3e-→Fe3+【B】關(guān)鍵點(diǎn)分清電化學(xué)保護(hù)法的基本原理：即利用點(diǎn)解原理的外加電流陰極保護(hù)法和應(yīng)用原電池原理的犧牲陽極保護(hù)法，不能混淆。鐵在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)式均為Fe-2e-→Fe2+變形訓(xùn)練：下列各種方法中，能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是①金屬表面涂抹油漆②改變金