金屬腐蝕與防護說課案教案

1、文檔編碼 : CL1G2N4X7V10 HL7K1M10W9O9 ZW2M9Q1Z6L5第四節(jié)第四章電化學基礎(chǔ)教案金屬的腐蝕與防護說課案向大榮 課程標準 內(nèi)容標準：能說明金屬發(fā)生電化學腐蝕的緣由,熟識金屬腐蝕的危害,通過試驗探究防止金屬腐蝕的措施；活動與探究建議：查閱資料并溝通：防止鋼鐵腐蝕的方法；、；一、教材分析 1、教材的位置及其作用金屬的電化學腐蝕與防護是人教版高中化學選修四化學反應(yīng)原理第四章第四節(jié)；在學習了原電池原理及電解池原理的基礎(chǔ)上開放,介紹了金屬腐蝕造成的嚴肅危害、電化學腐 蝕的原理及防止金屬腐蝕的幾種方法,重點是把握金屬電化學腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）的本質(zhì)（金屬表面形成了微型

2、原電池）,同時指出,人們依據(jù)對金屬電化學腐蝕本質(zhì)的熟識,發(fā)覺了防護 金屬電化學腐蝕的方法,并具體地介紹了犧牲陽極的陰極愛惜法和外加電流的陰極愛惜法 , 不但運用 ,也再次運用了電解原理 外加電流的陰極愛惜法 , 突出了化學 原電池原理 犧牲陽極的陰極愛惜法 學科的特點,加深了同學對化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的熟識；本節(jié)內(nèi)容是本章理論學問的實際應(yīng)用,有助于同學將感性熟識轉(zhuǎn)化為理性熟識,從而體會化學學習的價值,更有利于培養(yǎng)同學發(fā)覺問題、分析問題、聯(lián)系實際解決問題的才能；2、教材內(nèi)容分析 教材重點介紹了金屬電化學腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕） 的本質(zhì)金屬表面形成了微型原電池,表達了防護金屬腐蝕的主要方法,并具

3、體地介紹了犧牲陽極的陰極愛惜法和外加電流的陰極愛惜法；二、同學分析 已有基礎(chǔ)：中學化學進行過活動與探究鐵釘銹蝕的條件試驗,明白了鐵的腐蝕是氧氣和水 共同作用的結(jié)果,并且學習了原電池原理,再此基礎(chǔ)上學習比較簡潔接受；學問不足：對學問的學習只留意表面現(xiàn)象,缺少生活體會；才能不足：缺乏理論聯(lián)系實際的才能,缺乏確定的綜合思維才能；進展方向：明白化學與人類生產(chǎn)、生活的親熱關(guān)系,培養(yǎng)學習化學的愛好；培養(yǎng)由現(xiàn)象看本質(zhì) 的辯證唯物主義觀點,進展從實踐到理論、又從理論到實踐的認知規(guī)律；三、教學目標 1、學問與技能 明白金屬腐蝕帶來的危害,熟識防止金屬腐蝕的重要意義；明白化學腐蝕和電化學腐蝕的涵義,熟識鋼鐵吸氧腐

4、蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理,會書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式；知道常見的防止金屬腐蝕的方法,并能說明其原理；2、過程與方法 通過對鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕對比試驗的探究,學會設(shè)計把握單一變量進行對比試驗 以及對試驗設(shè)計進行評判；通過試驗探究的過程,進一步提高對試驗現(xiàn)象的觀看才能和分析才能,進展同學的探究才能；3、情感態(tài)度與價值觀 通過金屬腐蝕與生產(chǎn)、生活實際相聯(lián)系的內(nèi)容,增強同學學習愛好,感受化學對人類進步的 意義；通過課堂探究活動,學會與人合作與溝通,共同爭論,探討科學問題；通過化學試驗（設(shè)計、驗證和評判）這一科學爭論方法,培養(yǎng)同學實事求是的科學精神,幫助同學樹立正確的科學態(tài)度；四、教學重點、

5、難點 重點： 金屬的電化學腐蝕及金屬的電化學防護的原理；難點： 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕的電化學原理；五、課時支配： 2 課時 六、教學策略 啟示式教學法 、試驗探究教學法；直觀教學法 試驗現(xiàn)象、動畫演示,把微觀的事物宏觀化,更直觀懂得電解原理；七、教學過程 第一課時【投影呈現(xiàn) 】常見的金屬腐蝕現(xiàn)象：銅器表面生成銅綠,主要成分：鐵銹的主要成分：Fe2O3XH 2O Cu 2OH 2CO 3【導(dǎo)入 】金屬腐蝕的現(xiàn)象特殊普遍,像金屬制成的日用品、生產(chǎn)工具、機器部件、海輪的船殼等,如保養(yǎng)不好,都會腐蝕,從而造成大量金屬的損耗；至于因設(shè)備腐蝕損壞而引起停工減 產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、污染環(huán)境、危害人體健康

6、,甚至造成嚴肅事故的缺失,那就更無法估 計了；因此,明白金屬腐蝕的緣由,把握防護的方法,是具有特殊重要的意義的；【板書 】第四節(jié) 金屬的腐蝕與防護 P84內(nèi)容；【閱讀 】引導(dǎo)同學閱讀【問題 】什么是金屬腐蝕？其本質(zhì)是什么 . 金屬腐蝕有哪些種類？什么是電化學腐蝕？【歸納整理 】一、金屬的電化學腐蝕 1. 金屬腐蝕 概念：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化仍原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程；本質(zhì)：金屬原子失電子金屬陽離子M ne Mn+（氧化反應(yīng)）類型：化學腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體等直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕,叫做化學腐蝕；影響因素：與金屬的活潑性和溫度有關(guān)；如電化學腐蝕：不純的

7、金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金 屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學腐蝕；特點：化學腐蝕直接反應(yīng)；電化學腐蝕原電池反應(yīng)【摸索 】鋼鐵的腐蝕需要什么條件（回憶中學所學學問）？在潮濕的空氣中,純鐵腐蝕得快,仍是生鐵腐蝕得快？為什么？【試驗探究 】將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘,用飽和食鹽水浸泡一下,放入下圖具支試管中,觀看導(dǎo)管中 水柱變化,并摸索引起變化的緣由？【試驗現(xiàn)象 】一段時間后會觀看到插入試管中的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱,鐵釘表面發(fā)生銹蝕,【結(jié)論 】鐵釘發(fā)生了電化學腐蝕；【投影呈現(xiàn)并分析】【歸納 】2、電化學腐蝕 吸氧腐蝕：中性或酸性很弱條件下；負極： 2Fe 4e= 2F

8、e 2+ 正極： O2 + 2H 2O + 4e-= 4OH電池反應(yīng)： 2Fe+ O 2 +2 H 2O =2FeOH 2 進一步反應(yīng)： 4FeOH 2 +O 2 + 2H 2O = 4 FeOH 3 2FeOH 3=Fe2O 3xH 2O+3-x H 2O 【講解 】如鋼鐵表面的水膜中溶有一些酸性氣體（如CO2、SO2、H 2S 等）,使水溶液中含有確定量的H而顯酸性,它是由這樣一些反反應(yīng)而產(chǎn)生的：H2O + H 2OH 3O+ + OHD 碳恰好構(gòu)成了原電；CO 2 + H 2OH 2CO 3HCO 3 H結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的這些微小的原電池遍布鋼鐵的

9、表面；有這些原電池里,鐵是負極,碳是正極；【投影呈現(xiàn)并分析】【歸納 】2、電化學腐蝕負極： Fe - 2e- = Fe2+正極： 2H+ + 2e- =H 2電池反應(yīng)： Fe + 2H+Fe2+ + H 2析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學腐蝕；【投影 】投影下表,同學完成；條件析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜呈酸性水膜呈中性或弱酸性電極負極（ Fe 極）Fe2e Fe2+反應(yīng)正極（ C 極）2H+2e H 2O2+2H 2O+4e 4OH -聯(lián)系總反應(yīng)Fe+2H+Fe2+H 22Fe+O 2+2H 2O 2FeOH 2往往同時發(fā)生,吸氧腐蝕更為普遍；【課堂檢測 】1、如圖 , 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)

10、天觀看：如液面上升,就溶液呈 性,發(fā)生 腐蝕 ,電極反應(yīng)式為：負極：,正極：；如液面下降,就溶液呈 性,發(fā)生 腐蝕,電極反應(yīng)式為：負極：, 正極：；其次課【復(fù)習 】寫出鋼鐵兩類電化學腐蝕的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式；【投影 】投影下表,同學完成；化學腐蝕與電化學腐蝕比較化學腐蝕 電化學腐蝕條件 金屬跟非金屬單質(zhì)等直接接觸 不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生 有脆弱電流產(chǎn)生本質(zhì) 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化聯(lián)系 兩者往往同時發(fā)生,電化腐蝕更普遍【摸索 】要想削減或防止電化學腐蝕,我們應(yīng)當實行什么措施？（從金屬發(fā)生電化學腐蝕的條件考慮）【歸納 】二、金屬的防護1、影響金屬腐蝕的因素本性本身的

11、性質(zhì)和雜質(zhì)的活動性；外界條件溫度及介質(zhì)2、金屬防護的常用方法排除造成腐蝕的因素3、常見金屬防腐蝕方法：【投影 】【歸納 】轉(zhuǎn)變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如將鋼鐵制成不銹鋼；在金屬表面掩蓋愛惜層：如涂油漆,鍍 Zn 、Sn 等；【科學探究 】【歸納 】電化學愛惜法；犧牲陽極的陰極愛惜法原理： 形成原電池時,讓被愛惜金屬作正極（陰極）（陽極）,反應(yīng)受到腐蝕；【投影 】【摸索 】如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？【投影 】,不反應(yīng)受到愛惜；而活潑金屬作負極【講解 】用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊要定期更換；【復(fù)習 】如用碳作陽極、鐵棒作陰極電解飽和食鹽水,兩極發(fā)生的反應(yīng)；【投影 】【歸納 】外加電流

12、的陰極愛惜法 原理 ：將被愛惜金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極,使被愛惜的金屬作為陰極,在 外加直流電的作用下使陰極得到愛惜；此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐 蝕；【小結(jié) 】【板書設(shè)計】第四章第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護一、金屬的電化學腐蝕1. 金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化仍原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程；金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬原子失電子金屬陽離子M ne- Mn+ （氧化反應(yīng)）金屬腐蝕的類型：化學腐蝕 直接反應(yīng) 電化學腐蝕 原電池反應(yīng)2. 電化學腐蝕 析氫腐蝕和吸氧腐蝕 吸氧腐蝕：中性或酸性很弱條件下 負極： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正極： O2 + 2H 2O + 4e-= 4OH- 電池反應(yīng)： 2Fe+ O 2 +2 H 2O =2FeOH