2022年省级优秀教案《金属的电化学腐蚀和防护》.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载省级优秀教案金属的电化学腐蚀和防护第四节-教案（第一课时）名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第四节 金属的电化学腐蚀和防护 -教案 （第一课时）【教学目标 】1能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,熟悉防止金属 腐蚀的重要意义；2进一步学会对比、 比较熟悉事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的熟悉外因条件对化学变化的影响；3参加试验探究观看铁生锈的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知 识的胜利愉悦,保持学习的爱好；【教学重点 】金属的电化腐蚀【教学难点 】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理【教学方法 】试验探究、师生共议、归纳总结；【教学过程 】【引入】金属腐蚀的现象特别普遍, 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；至于因设备 腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康,甚至造成 严峻事故的缺失,那就更无法估量了；因此,明白金属腐蚀的缘由,把握防护的 方法,是具有特别重要的意义的；我们今日就来学习金属腐蚀的相关学问；【板书】第四节金属的腐蚀【板书】一、金属腐蚀：【提问】什么是金属腐蚀？【板书】金属腐蚀：指金属（或合金）跟四周接触到的气体（或液体）发生化学 反应而引起损耗的过程；【叙述】请同学结合平常所学关于金属反应的例子,总结金属腐蚀的本质？金属在化学反应中,失去电子,表现仍原性,被氧化；因此我们可以总结出金属 腐蚀得本质就是：金属原子失去电子被氧化【板书】金属腐蚀得本质就是：金属原子失去电子被氧化名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【叙述】 金属的腐蚀在自然界中普遍存在,下面我预备了一些数据, 期望同学们会觉得很惊人； 据不完全统计, 全世界金属的生产其中 90%为钢铁, 目前世界钢铁的年产量约为 10 亿吨,但与此同时大约每年有 10%的钢铁被腐蚀,折合美元约 7000 亿美元,折合人民币约4 万亿元,由于腐蚀造成的经济缺失约占国民生产总是的 2%4%,这些数据是一个相当巨大的数字；另外,据统计,金属的腐蚀造成的缺失,远远超过水灾、火灾、风灾、地震等自然灾难造成缺失的总和；由此可见, 金属腐蚀问题特别严峻且普遍,因此,我们更有义务和责任区明白金 属腐蚀的缘由,从根本去防止金属的腐蚀；【板书】二、金属腐蚀的危害（下面我们就来详细分析金属腐蚀的条件和缘由,我们先完成昨天的课外作业）【问题 1】查找生活中金属最易腐蚀的场所！（同学回答）（总结分析）【分析】从以上同学找的例子中我们很简单发觉什么地方的金属更简单腐蚀？（同学总结：潮湿的地方、常常接触到腐蚀性物质的场所）【板书】 结论：在潮湿的地方金属更易腐蚀；腐蚀；常常接触到腐蚀性物质的金属更易【问题 2】比较装空调的房间和一般房间中金属制品的腐蚀程度！（同学总结：一般房间金属的腐蚀程度更大）【板书】结论：在潮湿的地方金属更易腐蚀；【叙述】从以上两道题目中很简单看出,金属在潮湿的环境下更易腐蚀,那么,金属是与水反应仍是和空气反应呢？下面同学就这个问题, 设计试验来讨论一下钢铁腐蚀的条件,提示大家我们 可以利用对比、比较的方法设计试验,我这里供应的试验用品有：铁钉、煮沸过 的水（除 O2）、干燥剂（ CaCl2）、植物油、试管、橡胶塞,也可选用其它试验用 品；留意在设计试验的时候已图示的形式表示在学案相应的位置（时间 5 分钟）【试验设计】（同学自主设计）（由同学叙述设计的试验）【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀,但是与水和空气同时接触的铁 钉,显现明显的锈蚀；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【板书】三、铁钉生锈的条件：潮湿的空气【叙述】 下面我们就试验现象来分析一下钢铁锈蚀的缘由,在第一个问题中,我 们看到金属假如接触腐蚀性物质,会发生化学反应而使金属腐蚀,例如：铁在高 温下与氧气直接化合而被腐蚀, 在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属 锈蚀等,我们把这种腐蚀的类型称为化学腐蚀；【板书】四、金属腐蚀的缘由 1、化学腐蚀：金属直接与接触到的物质直接发生化学反应,这样 引起的腐蚀为 【叙述】在对比试验中, 我们发觉,铁钉发生化学腐蚀的速率很慢,在试管 3 中,腐蚀速率就明显加快,下面我们从微观角度来看看这个试管中金属腐蚀的缘由；我们取铁钉的剖面图, 铁钉是铁碳合金,在潮湿的环境下,铁钉的表面形成一层 水膜,而空气中的 CO2 和 O2 可以溶于水形成电解质溶液；HCO 3-H 2OCO 2H 2CO 3H形成原电池,发生原电池反应, 铁作为负极被氧化, 正极发生析氢腐蚀和吸氧腐 蚀,把这种类型的金属腐蚀称为电化学腐蚀；【板书】2、电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）与电解质溶液接触时,会发 生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀成为电化学腐蚀；负极 Fe： Fe - 2e- = Fe 2+正极 C：2H2e-H2 （析氢腐蚀）2H2O + O2 + 4e- = 4OH-（吸氧腐蚀）2+ + 2OH- = FeOH2铁锈的生成： Fe 4FeOH2 + 2H2O + O2 = 4FeOH3 生成的 FeOH3,失水生成 Fe2O3·xH 2O 就是铁锈；【叙述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀,我们来看这 个试验装置：【试验现象和结论】水柱上升,说明发生了吸氧腐蚀；【叙述】 另外,我们仍留意到, 电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速率 更快,所以金属的腐蚀以电化学腐蚀为主；【板书】注：金属的腐蚀以电化学腐蚀同时发生,但以电化学腐蚀为主名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【问题】钢铁被腐蚀后生成的铁锈可以起到爱护金属的作用吗？【引入】 在我们生活中金属发生不同程度的腐蚀,其中以电化学腐蚀为主,但是我们也发觉,在电化学腐蚀的过程中,条件不同腐蚀速率也是不同的,下面我们就这一问题来进行讨论；下面请同学们利用现有的试验用品来设计试验,影响因素：探究影响电化学腐蚀速率的（铁钉、煮沸过的水（除 O2）、NaCl 溶液、 CH3COOH溶液、试管,也可选用其它试验用品）留意在设计试验的时候已图示的形式表示在学案相应的位置（时间 5 分钟）【同学设计试验】 1、空气 +水+铁钉2、铁钉 +NaCl 溶液+空气3、铁钉 +CH3COOH溶液 +空气【试验现象】 CH3COOH溶液中的铁钉腐蚀程度最快, 依次是在 NaCl 溶液中、在水中；【结论】 1、在较强电解质溶液中腐蚀速率更快【板书】五、影响金属电化学腐蚀速率的影响因素1、在较强电解质溶液中腐蚀速率更快【引入】把钢铁换成其他更活泼的金属合金,腐蚀速率会加快；【板书】 2、金属性质越活泼,腐蚀速率越快【课堂小结】这节课我们通过试验探究了金属腐蚀的本质、条件、缘由和影响腐蚀速率的因素,其中需要留意的是, 金属的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种,但是以电化学腐蚀为主,电化学腐蚀又包括吸氢腐蚀和吸氧腐蚀两种；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【随堂练习】1、自 20 世纪以来,金属遭受腐蚀的现象较过去百年更加严峻,其主要缘由？答：酸雨形成的地域范畴更广了、空气中CO2含量增多、降雨量增多；2. 1910 年遗留在南极的食品罐头盒,其表面至今很少有铁锈显现；答：是由于南极的温度常年在0以下,说明在较高温度下,腐蚀更易进行；3. 用于连接铜板的铁螺丝简单生锈；答：是由于铁与铜及空气中的水蒸汽构成了原电池,铁作原电池的负极,因此铁易被腐蚀而生锈；4. 相对于在内河行驶的轮船来说,海轮更简单被腐蚀；答：由于海水中含有较多的氯化钠等盐类,导电才能比内河的水更强,而在电解 质溶液中,电化学腐蚀更简单进行；5. 当化工厂排出的废气为酸性气体时, 工厂邻近的铁制品简单生锈；答：说明铁制品在酸性条件下比在中性条件下更简单被腐蚀；6、如图 , 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观看：（1）如液面上升,就溶液呈中性或碱性性,发生吸氧腐蚀 , 电极 反应式为：负极： Fe 2e- Fe 2+ , 正极： O2+2H2O+4e-4OH（2）如液面下降,就溶液呈酸性性,发生析氢腐蚀,电极反应式 为：负极： Fe 2e- Fe 2+正极： 2H +2e-H2名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【板书设计】其次节学习必备欢迎下载金属的腐蚀一、金属腐蚀：金属（或合金）跟四周接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗 的过程；金属腐蚀的本质：金属原子失电子而被氧化M ne = Mn+二、金属腐蚀的危害 三、金属腐蚀的条件：、潮湿的空气 、接触腐蚀性物质 、温度 四、金属腐蚀的缘由：1、化学腐蚀：金属直接与接触到的物质直接发生化学反应,这样引起的腐 蚀为 2、电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）与电解质溶液接触时,会发生原电 池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀成为电化学腐蚀；负极 Fe： Fe - 2e- = Fe 2+正极 C：2H2e-H2 （析氢腐蚀）2H2O + O2 + 4e- = 4OH-（吸氧腐蚀）总方程式：（析氢腐蚀） Fe2HH2 Fe 2+（吸氧腐蚀） Fe2H2O + O2FeOH2 Fe 2+ + 2OH- = FeOH24FeOH2 + 2H2O + O2 = 4FeOH3 铁锈的生成 Fe2O3·xH 2O 就是铁锈 ；注：铁锈疏松,会加剧内部钢铁的腐蚀 3、相互关系：往往同时发生,但电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多；五、电化学腐蚀速率的影响因素：1、在较强电解质溶液中腐蚀速率更快 2、金属性质越活泼,腐蚀速率越快名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页