10 金属的腐蚀与防护

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1、第四节金属的电化学腐蚀与防护【教学目标】（一）知识与技能1、知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。2、能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。3、知道防护金属腐蚀的方法。（二）过程与方法1、学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。2、从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。（三）情感态度与价值观1、通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣.2、通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。3、通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方

2、法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。【教学重点】金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护【教学难点】金属发生吸氧腐蚀的电化学原理.【教学过程】教学环节教学内容教学策略设计引入（展示图片）金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。铁→铁锈（Fe2O3·xH2O）铜→铜锈（Cu2(OH)2CO3）学生通过日常熟悉的事物入手，提高学生学习兴趣。过渡引导思考：金属腐蚀的本质是什么？0+30+2Fe→Fe2O3·xH2OCu→Cu2(OH)2CO3定义

3、：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。本质：M–ne—=Mn+（氧化反应）通过金属元素化合价的变化引导学生得出金属腐蚀是被氧化的过程。提问分析思考：比较下列实验中的铁片被酸腐蚀的速率？ABv(A)＜v(B)化学腐蚀电化学腐蚀金属腐蚀的类型：（1）化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。学生利用已学原电池知识很容易得到正解，教师再进行分析，形成原电池的腐蚀属于电化学腐蚀。分析两种金属腐蚀4（2）电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。再对两种

4、腐蚀进行详细的比较，并归纳两者相互关系。的概念，并进行详细对比。加强学生对概念的理解，便于后面知识的学习。提问分析演示实验分析联系生活思考：为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？钢铁发生了电化学腐蚀思考：空气中存在一定的CO2、SO2等酸性气体，你能否写出钢铁在酸性环境中，发生腐蚀的电极反应方程式？负极：Fe–2e－=Fe2+正极：2H++2e—=H2↑电池总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑归纳：当钢铁处于酸性环境中时，易发生析氢腐蚀[实验4-3]将经过酸洗除去铁锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡以下，放入具支试管中，观

5、察导管中水柱变化，并思考原因？[投影][现象]铁钉表面变暗，导管内水柱上升。解释：铁钉表面被氧化，试管中有气体参加反应，压强减小，水柱上升。思考：是什么气体参加了反应呢？钢铁发生腐蚀的电极反应方程式如何书写？负极：Fe–2e－=Fe2+正极：O2+2H2O+4e—=4OH—电池总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2归纳：酸性很弱、中性、碱性条件下，易发生吸氧腐蚀拓展：Fe(OH)2在空气中继续反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3脱去一部分水生成的铁锈(Fe2O3·xH2O)生活现象：炒过菜的铁锅未

6、及时洗净（残液中含有NaCl），不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。通过提出问题，引导学生应用所学知识解决实际问题进一步提出问题，引发学生思考得出电化学腐蚀中的一种情况——析氢腐蚀。通过实验，学生观察现象。帮助学生分析产生该现象的原因，引导学生进一步学习新知识。4归纳比较因此，吸氧腐蚀在生产生活中较为普遍。分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe–2e－==Fe2+2Fe–4e－===2Fe2+正极反应2H++2e—=H2↑2H2O+O2+4e－==4OH-总反应Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O

7、+O2==2Fe(OH)2  4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)3→Fe2O3.xH2O联系金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时)若pH<5.6时则为析氢腐蚀。联系生活中常见的现象，拓展学生知识，引导学生在生活中运用化学知识。过渡提问讲解通过图片、数据展示金属腐蚀对人们的生产生活造成了重大的危害。思考：如何对金属进行防护？1、在金属表面覆盖保护层如：涂油漆、镀Cr等，或制成氧化膜2、改变金属内部组织结构如：将钢铁制成不锈钢引导：除了这两种方法，还可以用我们所学的知识进行解决。金属的

8、电化学防护：电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施，从而防止或减轻金属腐蚀的方法。3、金属的电化学防护（1）牺牲阳极保护法：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应