高中化学选修化学反应原理教案-1.3金属的腐蚀与防护9-苏教版

金属的腐蚀与防护 年级： 科 目 化学 课 题 课型 新课 设计人 高二 化学组 师评 组 评 教学 目标 1.了解金属腐蚀的概念及本质 2.了解金属腐蚀的类型，正确理解电化学腐蚀 3.金属防护的方法 教学 重点 了解金属腐蚀的类型，正确理解电化学腐蚀 教学 难点 了解金属腐蚀的类型，正确 理解电化学腐蚀 教学 方法 实验探究法、讲练结合法 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 视频引入 播放 观看 激发学生的学习兴 趣 问 题 探 究 钢铁在什么条件下容易被腐 蚀? 在潮湿的空气中,以及在酸性 条件下 通过进一步实验， 验证学生的猜想， 学生的求知欲被推 向了高潮。 实 验 【问题】还原铁粉和碳粉混合 均匀后，撒入内壁用氯化钠溶 液润湿过的试管。同学们来观 观察试管壁的现象。 【答】试管壁看到有红棕色的 通过观察实验，让 学生明铁发生吸氧 腐蚀最终变成了铁 探 究 察一下，试管内壁有什么现 象？原因是什么？（因为形成 铁锈较慢，所以可以拿预先做 过这个实验的试管来观察。） 物质出现，应该是氧化铁。 Fe2++2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3 失 去 部 分 水 变 成 Fe2O3·nH2O 锈。 学 生 实 验 【问题】如果是 铁 合金 在酸 性 较强的溶液（稀 醋酸）中会发生 什 么样 的腐 蚀 呢？ 【学生实验】向铁粉中加入少 量的碳粉，混合均匀后，撒入 内壁用稀醋酸润湿多的具支 试管中，把导管末端插入红墨 水中。几分钟后，打开止水夹， 观察现象并填写实验报告。 通过学生实验探究 另一条件下铁的腐 蚀现象。 探 究 新 知 [反馈]a 导管口有气泡产生 b 烧杯中的溶液倒吸进入导管 中，并形成一段水柱。 一段时间后，试管壁上上看到 了红棕色的物质。 【板书】2. 析氢腐蚀 负极：Fe－2e-＝Fe2+ 正极：2H++2e-＝H2 合作实验小组观察现象并分 析产生现象的原因，再进行小 组之间的交流，成果如下： a.发生了析氢腐蚀：2H++2e- ＝H2 b.随着反应的进行，酸性逐渐 减弱，水膜的 PH 上升，Fe2+ 与 OH-结合 生成 Fe(OH)2， Fe(OH)2 继续与空气中的 O2 作用，生成 Fe(OH)3,进而形 成了铁锈。由于氧气的减少， 所以有水柱倒吸。 1 随着反应的进行，酸性逐 渐减弱，水膜的 PH 上升， 后期可能发生了吸氧腐蚀 学 生 经 过 观 察 现 象，小组间的合作 学习，掌握了铁在 酸性较强的环境中 会发生析氢腐蚀， 并进一步明白吸氧 腐蚀比析氢腐蚀更 为普遍。 知 识 【概括】铁和碳的合金，在酸 性条件下环境中，一般发生析 氢腐蚀；在弱酸性或者中性环 境中一般发生吸氧腐蚀。它们 【整理】不纯的金属或合金发 生原电池反应，使较活泼的金 属失去电子被氧化而引起的 腐蚀。 通过分析比较，归 纳金属的电化学腐 蚀。 整 理 都是因为发生了原电池反应而 产生的，所以统称为电化学腐 蚀。 【板书】一、金属的腐蚀： 电化学腐蚀 过渡质疑 【设问】在工业上一些输送氯 气的管道也比较容易发生腐 蚀，原因是什么呢？ 铁和氯气发生反应生成了氯 化铁。 引 入 另 一 腐 蚀 现 象。 问 题 解 决 像这样的腐蚀，我们一般称之 为化学腐蚀，请同学们阅读书 本 23 页最后一段，了解这一概 念。 【板书】化学腐蚀 【整理】金属与其他物质直接 接触发生氧化还原反应而引 起的腐蚀。 让学生明确电化学 腐蚀和化学腐蚀的 区别和联系。 学 以 致 用 请同学们把书本翻到 25 页，看 最上面的“交流与讨论”，解 决里面的 4 个问题 【回答】铁生锈除了必须有空 气及水的参与外，还会受到电 解质溶液、温度、其他活泼金 属、溶液的酸性强弱等因素影 响。 让学生更全面的认 识铁生锈的影响因 素。 归纳总结 本节课我们探究了：金属腐蚀 的原因→实质→类别 回顾、理解、记忆本节课的内 容。 思维拓展 1、除了铁易发生腐蚀外，你身 边还有哪些金属会发生腐 蚀？是如何被腐蚀的？ 2、我们如何去保护金属？ 课后查阅资料，调查研究。 课外拓展能让学生 更广泛地了解金属 腐蚀的情况，更好 的走进社会，服务 生活。 【课堂小结】 【课堂练习】 1.下列事实中，与电化学腐蚀无关的是（ ） A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀 B.为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块 C.在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质 D.镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀 2.市场出售的“热袋”中的主要成分是铁粉、碳粉、木屑、少量氯化钠和 水等，“热袋”用塑料袋密封，使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量， 用完后袋内有大量铁锈生成。 （1）请指出炭粉和氯化钠的作用 （2）请写出“热袋”中所形成的原电池的电极反应式及电池反应方程式， 并分析铁锈产生的原因。 3.下列各情况，在其中 Fe 片腐蚀由快到慢的顺序是 ____________________________________ 二、金属的电化学保护 (课后作业) 【小结】 金属防护的几种重要方法： ①在金属表面覆盖保护层。 ②改变金属内部的组织结构，制成 。 ③电化学保护法，即将金属作为原电池的 极或电解池的 极而受到保护。 【课后巩固（布置作业）】 1.如图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( ) A.② ① ③ ④ B.④ ③ ① ② C.④ ② ① ③ D.③ ② ④ ① 2．保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（ ） A．直流电源正极相连 B.铜板相连 C.锌 板相连 D 交流电源负极相连 金属的防护 （1）改变金属的 内部结构（钢→不 锈钢，在钢中加入 镍和铬） （2）覆盖保护膜 （涂油漆，电镀， 钝化等） （3）电化学保护 ①外加电流阴极 保护法 ②牺牲阳极阴 极保护法 3 ．以下现象与电化腐蚀无关的是（ ）） A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D．银制奖牌久置后表面变暗 4．下列事实不能用电化学原理解释的是） A．铝片不需要特殊的保护方法 B．炒过菜的铁锅未清洗易生锈。 C．轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌 D．镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。 5．表层破坏的镀锌铁件发生腐蚀的化学反应为 2H2O+O2+2Zn===2Zn(OH)2， 正极上发生的电极反应是（ ） A. 2H++2e-===H2↑ B. Zn-2e-===Zn2+ C. 2H2O+O2+4e-===4OH- D. Fe-2e-===Fe2+ 【板书设计】 1、金属腐蚀 2、金属腐蚀的实质 3、金属腐蚀的类型 （1）化学腐蚀 （2）电化学腐蚀 a.吸氧腐蚀 b.析氢腐蚀 【教学反思】