133金属的腐蚀与防护.docx

1-3-3 金属的腐蚀与防护课型：新授课 主备人：柴强教学目标知识与技能:1. 了解金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的意义；2. 了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义，理解电化学腐蚀的条件；3. 理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别；4. 了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。过程与方法:运用原电池原理，分析电化学腐蚀的条件，学会区分条件不同，应用原理不同的分析方法，在腐蚀基础上理解金属防护。 情感、态度与价值观: 通过学习，认识到化学是为生产服务的，在日常生活中处处可以见到化学，激发学生的学习兴趣，提升学习效率。教学重点：金属腐蚀的原因，金属防护的方法。教学难点：析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别教学过程：【复习提问】1、1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池，其化学反应原理如下： Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2 ，请判断负极和正极，电解质溶液是什么?尝试写出电极反应。()Fe+2OH=Fe(OH)2 +2e (+)NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2 + 2OH 2、有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ）每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4+10OH=CO32+7H2O +8e负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH电池放电后，溶液PH不断升高 A. B. C. D.【引入新课】由于金属腐蚀而造成的损失非常严重，全世界每年都有大量的金属设备和金属材料都因腐蚀而报废，而由于材料腐蚀造成的事故损失则更为惨重。所以研究金属的腐蚀和防护的意义是不言而喻的。这节课我们就来看看这方面的内容。【板书】三、金属的腐蚀与防护【投影】金属的腐蚀照片。【学生】预习P27第2段。【板书】（一）金属腐蚀1、定义：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。2、分类： 化学腐蚀 电化学腐蚀3、本质：金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程。【教师】化学腐蚀的例子在生活中也可以见到，比如：铜在高温下被空气中氧气氧化而变黑；轧钢时火红的钢锭表面脱落；做饭用的铁锅天长日久越用越薄等。【过渡】但是比较严重的还是金属因电化学作用而遭到的电化学腐蚀，下面同学们看看电化学腐蚀的原理。【学生】预习P27到P28倒数第2段。【教师】电化学腐蚀根据电解质溶液的酸碱性，一般分为两种腐蚀。首先我们看看第1种情况。【板书】（二）金属电化学腐蚀的原理1、吸氧腐蚀 （1）条件：弱酸性或中性或碱性（PH>4.3）（2）原理：()2Fe =2Fe2+ + 4e (+ )O2 + 2H2O + 4e = 4OH 总：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 白色不溶物4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3nH2O + (3n)H2O 红棕色不溶物 铁锈【提问】如果水膜的酸性比较强，是不是还会发生吸氧腐蚀呢？下面我们来看看这种情况。【板书】2、析氢腐蚀（1）条件：较强的酸性（PH<4.3）（2）原理：()Fe =Fe2+ + 2e (+ )2H+ +2e =H2【强调】如何判断是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀呢？最主要的还是看电解质溶液的酸碱性。要抓住这一点，切记！【提问】那么电化学腐蚀与化学腐蚀有什么不同呢？大家思考一下。【投影】化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟周围物质（气体或溶液）直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍【教师】下面我们来看看金属的防护，金属防护的原理主要还是依据金属腐蚀的原理。叫做“据腐蚀，来防护”呀！【学生】预习P29P30。【教师】我们在日常生活中也可以看到很多金属防护的例子。比如：自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr，不锈钢不容易生锈；衣架和电线的外面包上一层塑料层，某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油；那么这些属于什么防护措施呢？漆【学生】回答。【板书】（三）金属的防护措施1、改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为合金。2、在金属表面覆盖一层保护层【提问】在港口，我们经常看到轮船靠船底的外壳处镶嵌着比较多的白色金属锌，那么这些锌是作什么用途呢？【学生】防止钢材腐蚀。【教师】对，它属于电化学保护法。【板书】3、电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。【教师】讲解原理（以锌铜硫酸铜，用锌铜电极电解硫酸铜为例）。【板书】（1）牺牲阳极的阴极保护法原电池原理 （2）外加电流的阴极保护法电解原理（3）外加电源在金属表面形成保护膜 【教师】防腐措施的效果由好到差的顺序如下：【板书】外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀【练习】下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是（ ）【小结】小结本节课的内容。【作业】P32 4、5 P33 7【板书设计】三、金属的腐蚀与防护（一）金属腐蚀1、定义：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。2、分类： 化学腐蚀 电化学腐蚀3、本质：金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程。（二）金属电化学腐蚀的原理1、吸氧腐蚀（1）条件：弱酸性或中性或碱性（PH>4.3）（2）原理：()2Fe =2Fe2+ + 4e (+ )O2 + 2H2O + 4e = 4OH 总：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 白色不溶物4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3nH2O + (3n)H2O 红棕色不溶物 铁锈2、析氢腐蚀（1）条件：较强的酸性（PH<4.3）（2）原理：()Fe =Fe2+ + 2e (+ )2H+ +2e = H2（三）金属的防护措施1、改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为合金。2、在金属表面覆盖一层保护层3、电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。（1）牺牲阳极的阴极保护法原电池原理（2）外加电流的阴极保护法电解原理（3）外加电源在金属表面形成保护膜 防腐措施的效果由好到差的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀【教学反思】