金屬的腐蝕與防護

1-3-3金屬的腐蝕與防護

課型：新授課主備人：柴強

教學目標

知識與技能:

1.了解金屬腐蝕的危害,認識防止金屬腐蝕的意義；

2.了解化學腐蝕與電化學腐蝕的意義,理解電化學腐蝕的條件；

3.理解析氫腐蝕與吸氧腐蝕的區別；

4.了解金屬防護的一般方法和電化學防護原理;

過程與方法:

運用原電池原理,分析電化學腐蝕的條件,學會區分條件不同,應用原理不同的分析方法,在腐蝕基礎上理解金

屬防護;

情感、態度與價值觀:

通過學習,認識到化學是為生產服務的,在日常生活中處處可以見到化學,激發學生的學習興趣,提升學習效率;

教學重點：

金屬腐蝕的原因,金屬防護的方法;

教學難點：

析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區別

教學過程：

復習提問

1、1909年愛迪生發明了鎳鐵堿性電池,其化學反應原理如下：Fe+NiO2+2H2O=FeOH2+NiOH2,請判斷負極和正極,

電解質溶液是什么嘗試寫出電極反應;

－Fe+2OH—=FeOH2+2e—+NiO2+2e—+2H2O=NiOH2+2OH—

2、有人設計出利用CH4和O2的反應,用鉑電極在KOH溶液中構成原電池;電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒,則

下列說法正確的是

①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-

②負極上CH4失去電子,電極反應式：CH4+10OH—=CO3

2—+7H2O+8e—

③負極上是O2獲得電子,電極反應式為：O2+2H2O+4e—=4OH—

④電池放電后,溶液PH不斷升高

A.①②B.①③C.①④D.③④

引入新課由于金屬腐蝕而造成的損失非常嚴重,全世界每年都有大量的金屬設備和金屬材料都因腐蝕而報廢,而

由于材料腐蝕造成的事故損失則更為慘重;所以研究金屬的腐蝕和防護的意義是不言而喻的;這節課我們就來

看看這方面的內容;

板書三、金屬的腐蝕與防護

投影金屬的腐蝕照片;

學生預習P27第2段;

板書一金屬腐蝕

1、定義：金屬表面與周圍的物質發生化學反應或因電化學作用而遭到破壞;

2、分類：化學腐蝕

電化學腐蝕

3、本質：金屬失去電子被氧化成金屬陽離子的過程;

教師化學腐蝕的例子在生活中也可以見到,比如：銅在高溫下被空氣中氧氣氧化而變黑；軋鋼時火紅的鋼錠表面

脫落；做飯用的鐵鍋天長日久越用越薄等;

過渡但是比較嚴重的還是金屬因電化學作用而遭到的電化學腐蝕,下面同學們看看電化學腐蝕的原理;

學生預習P27到P28倒數第2段;

教師電化學腐蝕根據電解質溶液的酸堿性,一般分為兩種腐蝕;首先我們看看第1種情況;

板書二金屬電化學腐蝕的原理

1、吸氧腐蝕

1條件：弱酸性或中性或堿性PH>4.3

2原理：—2Fe=2Fe2++4e—+O2+2H2O+4e—=4OH—

總：2Fe+O2+2H2O=2FeOH2

白色不溶物

4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH32FeOH3=Fe2O3nH2O+3—nH2O

紅棕色不溶物鐵銹

提問如果水膜的酸性比較強,是不是還會發生吸氧腐蝕呢下面我們來看看這種情況;

板書2、析氫腐蝕

1條件：較強的酸性PH<4.3

2原理：—Fe=Fe2++2e—+2H++2e—=H2↑

強調如何判斷是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕呢最主要的還是看電解質溶液的酸堿性;要抓住這一點,切記

提問那么電化學腐蝕與化學腐蝕有什么不同呢大家思考一下;

投影

化學腐蝕電化學腐蝕

條件金屬跟周圍物質氣體或溶液直接接觸不純金屬或合金跟電解質溶液接觸

現象無電流產生有微弱電流產生

本質金屬被氧化較活潑金屬被氧化

聯系兩者往往同時發生,電化學腐蝕更普遍

教師下面我們來看看金屬的防護,金屬防護的原理主要還是依據金屬腐蝕的原理;叫做“據腐蝕,來防護”呀

學生預習P29—P30;

教師我們在日常生活中也可以看到很多金屬防護的例子;比如：自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕

又耐磨的Cr,不銹鋼不容易生銹；衣架和電線的外面包上一層塑料層,某些工具的“機械轉動部位”選用油脂來

防銹,為什么不能用油；那么這些屬于什么防護措施呢漆

學生回答;

板書三金屬的防護措施

1、改變金屬的內部結構,使金屬性質改變,成為合金;

2、在金屬表面覆蓋一層保護層

提問在港口,我們經常看到輪船靠船底的外殼處鑲嵌著比較多的白色金屬鋅,那么這些鋅是作什么用途呢

學生防止鋼材腐蝕;

教師對,它屬于電化學保護法;

板書3、電化學保護法,即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護;

教師講解原理以鋅銅硫酸銅,用鋅銅電極電解硫酸銅為例;

板書1犧牲陽極的陰極保護法——原電池原理

2外加電流的陰極保護法——電解原理

3外加電源在金屬表面形成保護膜

教師防腐措施的效果由好到差的順序如下：

板書外接電源的陰極保護法﹥犧牲陽極的陰極保護法﹥有一般防腐條件的腐蝕﹥無防腐條件的腐蝕

練習下列各情況,在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是

小結小結本節課的內容;

作業P324、5P337

板書設計三、金屬的腐蝕與防護

一金屬腐蝕

1、定義：金屬表面與周圍的物質發生化學反應或因電化學作用而遭到破壞;

2、分類：化學腐蝕

電化學腐蝕

3、本質：金屬失去電子被氧化成金屬陽離子的過程;

二金屬電化學腐蝕的原理

1、吸氧腐蝕1條件：弱酸性或中性或堿性PH>4.3

2原理：—2Fe=2Fe2++4e—+O2+2H2O+4e—=4OH—

總：2Fe+O2+2H2O=2FeOH2

白色不溶物

4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH32FeOH3=Fe2O3nH2O+3—nH2O

紅棕色不溶物鐵銹

2、析氫腐蝕

1條件：較強的酸性PH<4.3

2原理：—Fe=Fe2++2e—+2H++2e—=H2↑

三金屬的防護措施

1、改變金屬的內部結構,使金屬性質改變,成為合金;

2、在金屬表面覆蓋一層保護層

3、電化學保護法,即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護;

1犧牲陽極的陰極保護法——原電池原理

2外加電流的陰極保護法——電解原理

3外加電源在金屬表面形成保護膜

防腐措施的效果由好到差的順序如下：

外接電源的陰極保護法﹥犧牲陽極的陰極保護法﹥有一般防腐條件的腐蝕﹥無防腐條件的腐蝕

教學反思