10金屬的腐蝕與防護

1、第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護【教學(xué)目標】（一）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，認識金屬腐蝕的危害。3、知道防護金屬腐蝕的方法。（二）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。（三）情感態(tài)度與價值觀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 立正確的科

2、學(xué)態(tài)度。【教學(xué)重點】金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護【教學(xué)難點】金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理 .【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)策略設(shè)計引入（展示圖片）金屬腐蝕的現(xiàn)象非常普遍，像金屬制成的日用品、生產(chǎn)學(xué)生通過日常熟悉工具、機器部節(jié)件、海輪的船殼等，如保養(yǎng)不好，都會腐蝕，從而造成的事物入手，提高學(xué)大量金屬的損耗。生學(xué)習(xí)興趣。鐵f鐵銹（Fe2Q-XH2O)銅f 銅銹(Cu2(OH)2CO)過渡思考:金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？通過金屬元素化合0+30+2價的變化引導(dǎo)學(xué)生Fe f Fe 2O3 XH2O Cu f Cu2(OH)2CO引導(dǎo)定義:金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損得出金

3、屬腐蝕是被耗的過程。氧化的過程。本質(zhì)：M-ne=Mn+ （氧化反應(yīng)）提問思考:比較下列實驗中的鐵片被酸腐蝕的速率？學(xué)生利用已學(xué)原電ABK 1池知識很容易得到-11 MFe正解，教師再進行分n1LU1析，形成原電池的腐HjSO,H2SO4蝕屬于電化學(xué)腐蝕。分析v(A) v v(B)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕的類型：（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)而引起的腐分析兩種金屬腐蝕蝕。的概念，并進行詳細(2)電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池 反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕。對比。加強學(xué)生對概 念的理解，便于后面 知識的學(xué)習(xí)。再對兩種腐蝕進行詳細的比較，并歸

4、納兩者相互關(guān)系。提問分析思考：為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹呢？鐵；負極水膜(電解質(zhì)溶液) 碳r正極在嗣詵表面形成無數(shù)徽小原電池鋼鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕思考：空氣中存在一定的 CQ、SQ等酸性氣體，你能否寫出鋼鐵在酸 性環(huán)境中，發(fā)生腐蝕的電極反應(yīng)方程式？一 2+ + 負極：Fe - 2e = Fe正極：2H + 2e = H2 f電池總反應(yīng)： Fe + 2H + =Fe 2+ + H 2 f演示實驗歸納：當鋼鐵處于酸性環(huán)境中時，易發(fā)生析氫腐蝕實驗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?投影通過提出問題，引導(dǎo)學(xué)

5、生應(yīng)用所學(xué)知識 解決實際問題進一步提出問題，引發(fā)學(xué)生思考得出電化學(xué)腐蝕中的一種情況 析氫腐蝕。通過實驗，學(xué)生觀察 現(xiàn)象。現(xiàn)象鐵釘表面變暗，導(dǎo)管內(nèi)水柱上升。分析幫助學(xué)生分析產(chǎn)生 該現(xiàn)象的原因，引導(dǎo) 學(xué)生進一步學(xué)習(xí)新 知識。解釋：鐵釘表面被氧化，試管中有氣體參加反應(yīng)，壓強減小，水柱上 升。思考：是什么氣體參加了反應(yīng)呢？鋼鐵發(fā)生腐蝕的電極反應(yīng)方程式如 何書寫？一2+ 負極： Fe - 2e = Fe正極：。2 + 2H 2Q + 4e = 4QH電池總反應(yīng)： 2Fe+ Q 2+2H2Q =2Fe(QH)2歸納：酸性很弱、中性、堿性條件下，易發(fā)生吸氧腐蝕聯(lián)系生活中常見的 現(xiàn)象，拓展學(xué)生知 識，引導(dǎo)學(xué)生

6、在生活拓展：Fe(QH) 2在空氣中繼續(xù)反應(yīng)：4Fe(QH)2 +02 + 2H 2Q =4 Fe(QH) 3聯(lián)系生活Fe(QH)3脫去一部分水生成的鐵銹 (Fe2Q XH2Q)生活現(xiàn)象：炒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液中含有NaCI),不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。歸納比較中運用化學(xué)知識。過渡提問講解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(yīng)2+Fe - 2e =Fe2+2Fe - 4e = 2 Fe正極反應(yīng)2H + 2e = H2 f2H2O + O2 + 4e = 4OH-總反應(yīng)+2+木Fe + 2H =Fe + H 2 f2Fe+2HO+O= 2F e( O

7、H) 24Fe ( OH) 2+2H2O+84Fe( OH) 34Fe( OH) 3FezQ.xH 2O聯(lián)系金屬的腐蝕以電化腐蝕為主，電化腐蝕又以吸氧腐蝕為主 （pH > 5.6時）若pH<5.6時則為析氫腐蝕。因此，吸氧腐蝕在生產(chǎn)生活中較為普遍。通過圖片、數(shù)據(jù)展示金屬腐蝕對人們的生產(chǎn)生活造成了重大的危害。思考：如何對金屬進行防護？1、 在金屬表面覆蓋保護層女口：涂油漆、鍍 Cr等，或制成氧化膜2、 改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)女口：將鋼鐵制成不銹鋼引導(dǎo)：除了這兩種方法，還可以用我們所學(xué)的知識進行解決。金屬的電化學(xué)防護： 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，從而防止或減輕金

8、屬腐蝕的方法。3、金屬的電化學(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。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、輪船連上鋅塊或通過圖片、具體數(shù)據(jù) 給學(xué)生直觀的知識， 引起學(xué)生思考。學(xué)生很快回答金屬 防護的方法。詳細講解電化學(xué)防 護的原理，并舉實 例，充實學(xué)生知識。鋅皮等。（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。總結(jié)鞏固練習(xí)歸納總結(jié)知識，方便學(xué)生形成知識網(wǎng)絡(luò)一、金屬腐蝕1 、本質(zhì)2 、分類二、電化學(xué)腐蝕1 、析氫腐蝕2 、吸氧腐蝕三、金屬的防護1 、在金屬表面覆蓋保護層2 、改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)3 、金屬的電化學(xué)防護鞏固所學(xué)知識【教學(xué)反思】本節(jié)教材位于選修四最后一章最后一節(jié)，前面有原電池、電解池知識為基礎(chǔ)，又有初中金屬腐蝕知識 的簡單滲透，所以本節(jié)課是將以往學(xué)生獲取的零散知識的一個整理和對前面所學(xué)原電池知識的實際應(yīng)用。 教學(xué)中，每個知識點都設(shè)計了教學(xué)情境，通過提出適當?shù)慕虒W(xué)情境，讓學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)問題一思考問題 討論問