44《金屬的電化學腐蝕與防護》教案(新人教版選修4)

第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護高新實驗中學尹克平教學目標：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；掌握金屬防護的方法。過程與方法：培養(yǎng)學生依據(jù)事實得出結(jié)論的科學方法；培養(yǎng)學生的觀察能力。情感態(tài)度與價值觀：增強學生的環(huán)保意識教學重點、難點：金屬的電化學腐蝕課時安排：1課時教學方法：教學過程：[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間后會失去外表的光澤。如：鐵器會生銹、銅器會長出銅綠。實際上金屬的生銹，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)金屬的電化學腐蝕與防護[閱讀]請同學們閱讀課本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行化學反響而腐蝕損耗的過程。一般可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。[板書]一、金屬的電化學腐蝕金屬的腐蝕〔1〕概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學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化學腐蝕：金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反響而引起的腐蝕。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電化學腐蝕：不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸時比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕。[引導(dǎo)]請同學們講述一下鋼鐵在潮濕的環(huán)境中生銹的過程。[學生]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]鋼鐵的電化學腐蝕示意圖[引導(dǎo)]根據(jù)以前所學內(nèi)容，指出鋼鐵腐蝕時形成的原電池的正負極，寫出電極反響方程式：[指定學生板書]負極〔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，在電化學腐蝕中為主。如果電解質(zhì)溶液中有CO2氣體或H+時，會有H2放出〔析出〕，所以這種電化學腐蝕也叫做析氫腐蝕?？傊瑹o論是哪種腐蝕，其結(jié)果都是水膜中OH—濃度相對增加。[板書]析氫腐蝕負極〔Fe〕：Fe—2e—=Fe2+正極〔C〕：2H++2e—=H2↑[投影]〔表中內(nèi)容學生討論后再顯示〕化學腐蝕電化學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)系化學腐蝕和電化學腐蝕往往同時發(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?！景鍟慷?、金屬的防護【講述】金屬發(fā)生電化學腐蝕時作負極的金屬總是被腐蝕，而作正極的金屬那么受到保護。根據(jù)這一現(xiàn)象，從原電池角度考慮應(yīng)如何保護金屬。【學生思考答復(fù)，教師板書】1、犧牲陽極的陰極保護發(fā)正極：要保護的金屬負極：比要保護金屬活潑的金屬【引導(dǎo)】以上是利用原電池原理保護金屬，下面請同學們思考，如何利用電解池原理來保護金屬【學生思考答復(fù)，教師板書】2、外加電流的陰極保護法陰極：被保護的金屬陽極：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們列舉一些日常生活中還有哪些保護金屬的例子【學生答復(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