2019-2020年高中化學(xué) 《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》教案5 新人教版選修4.doc

2019-2020年高中化學(xué) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)教案5 新人教版選修4課本：化學(xué)與生活 選修 知識(shí)與技能：1、了解金屬腐蝕的本質(zhì)及分類(lèi)，特別是電化學(xué)腐蝕的原理；2、明確金屬防護(hù)的方法，解決一些生活問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程與方法：通過(guò)對(duì)生活中一些常見(jiàn)現(xiàn)象，激發(fā)興趣，聯(lián)系以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)起分析并解決生活中實(shí)際問(wèn)題的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：切實(shí)感受金屬及合金在國(guó)家建設(shè)及社會(huì)生活中的重要作用，形成愛(ài)護(hù)資源，科學(xué)實(shí)用資源的正確思想。教學(xué)重點(diǎn)：了解金屬腐蝕的本質(zhì)及原理教學(xué)難點(diǎn)：了解金屬腐蝕的本質(zhì)及原理，生活中一些金屬用品的防護(hù)課時(shí)安排：1課時(shí)教學(xué)過(guò)程：創(chuàng)設(shè)情境 （展示圖片）大家在生活中經(jīng)常會(huì)看到嶄新的欄桿，外層保護(hù)層壞了之后很快就生銹了。買(mǎi)回來(lái)的自行車(chē)，用了一段時(shí)間漆層脫落的地方也出現(xiàn)生銹的跡象了，再用一段時(shí)間就銹跡斑斑。提問(wèn) 金屬為什么易被腐蝕呢？學(xué)生投影圖4-4-3講解 因?yàn)楹芏嘟饘俣际遣患兊摹＞湍娩撹F來(lái)說(shuō)吧。鋼鐵不是純鐵，而是鐵合金，因?yàn)樵谝睙捴胁豢赡茏龅酵耆ヌ荚?，另外適量的碳也可以提高鋼鐵的性能。欄桿、自行車(chē)表面鍍層或漆層等保護(hù)層脫落后，一般都處在潮濕的空氣中或者被雨水淋濕，在暴露出的鋼鐵表面上就回形成一層水膜，就組成了無(wú)數(shù)微小的原電池。板書(shū) 課題4 金屬制品的防護(hù)一、自行車(chē)金屬部件為什么易被腐蝕知識(shí)回顧 請(qǐng)大家回顧一下，構(gòu)成原電池都需要哪些條件？學(xué)生 (1)有兩個(gè)活潑性不同的金屬（或金屬與非金屬）作電極(2)有電解質(zhì)溶液（酸、堿、鹽）(3)形成閉合回路講解 這水膜中溶有二氧化碳等物質(zhì)充當(dāng)了電解質(zhì)溶液的角色。鐵與碳相比，鐵較活潑，因此鐵相當(dāng)于微小原電池的負(fù)極，碳相當(dāng)于微小原電池的正極。投影板書(shū)并講解 （投影圖4-4-4）負(fù)極：正極：總反應(yīng)：講授 氫氧化亞鐵不穩(wěn)定會(huì)被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，氫氧化鐵又分解生成紅色的三氧化二鐵（即鐵銹）。我們把金屬在有電解質(zhì)溶液存在情況下通過(guò)原電池反應(yīng)發(fā)生的腐蝕叫電化學(xué)腐蝕。所以鋼鐵不僅在潮濕的空氣中，還是直接與海水、雨水、河水等含電解質(zhì)的溶液接觸都會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕。板書(shū) 追根尋源 在酸雨比較嚴(yán)重的地區(qū)或H+濃度較高的潮濕環(huán)境中，鋼鐵有可能會(huì)發(fā)生另一種電化學(xué)腐蝕析氫腐蝕。負(fù)極：正極：做飯用的鐵鍋天長(zhǎng)日久越用越薄，發(fā)生的化學(xué)變化為在高溫條件下鐵被空氣中的氧氣直接氧化?？偨Y(jié) 除了發(fā)生電化學(xué)腐蝕外，金屬與氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)直接接觸也能被腐蝕。像這種金屬與氧化劑直接接觸而被腐蝕的過(guò)程，稱(chēng)為化學(xué)腐蝕。提問(wèn) 那大家觀察一下剛才所學(xué)的腐蝕，是否能從中總結(jié)出金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？學(xué)生 金屬原子失去電子變成金屬陽(yáng)離子，在此過(guò)程中金屬被氧化。板書(shū)金屬腐蝕的本質(zhì) 比較分析析 氫 腐 蝕吸 氧 腐 蝕條件水膜呈酸性CO2+H2O=H2CO3 =H+HCO3-水膜呈中性或酸性很弱電極反應(yīng)負(fù)極Fe(- )正極C(+)總反應(yīng):FeFe2+2e-2H+2e-H2Fe+2H+=Fe2+H22Fe2Fe2+4e-O2+2H2O+4e-4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe(OH)3變Fe2O3 nH2O聯(lián)系通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。板書(shū) 電化學(xué)腐蝕形成的條件是： 電化學(xué)腐蝕的特征是：過(guò)渡 如何防腐呢？交流研討 1.鐵鍋用完后要刷洗干凈并保持干燥。如果炒完菜之后不刷鍋，殘留的菜湯會(huì)對(duì)鐵鍋產(chǎn)生什么影響？2.哪些方法可以防止自行車(chē)金屬部件的腐蝕？學(xué)生板書(shū) 二、自行車(chē)金屬部件的防腐蝕投影 圖4-4-7根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行歸納小結(jié) 在自行車(chē)出廠前在金屬部件的表面加上防護(hù)層的方法，如給車(chē)架、擋泥板、車(chē)后座烤上一層漆，車(chē)把、車(chē)圈、車(chē)輻條進(jìn)行電鍍，將車(chē)座彈簧用一層“烤藍(lán)”保護(hù)等。我們?cè)谄匠Ｊ褂脮r(shí)，也要注意對(duì)自行車(chē)的保養(yǎng)，比如給鏈條涂上機(jī)油，給軸承涂上凡士林，要防止自行車(chē)的磕磕碰碰，要保持自行車(chē)的干燥等。板書(shū) 金屬的防腐措施：1.加保護(hù)層 搪瓷、塑料、鍍金屬、涂油、噴漆閱讀 指導(dǎo)閱讀“知識(shí)支持”電鍍提問(wèn) 即使車(chē)輻條的鋅鍍層部分破損，還可以為鐵繼續(xù)提供可靠的保護(hù)，為什么？學(xué)生 在潮濕的環(huán)境中，鐵、鋅和水膜可形成微小的原電池，鋅活潑作為負(fù)極先被消耗。講解 這就是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。板書(shū) 2.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法交流研討 在輪船水面以下的船體上常要焊上鋅塊或鋁塊。結(jié)合金屬腐蝕的條件和輪船本身的材料及所處環(huán)境，分析這樣做的原因。學(xué)生思考 連接照明電路時(shí)，不可把銅線和鋁線擰在一起，這是為什么？學(xué)生閱讀 指導(dǎo)閱讀“拓展視野”過(guò)渡 在現(xiàn)代社會(huì)中，金屬材料的用量越來(lái)越大，品種也 越來(lái)越多。可以毫不夸張地說(shuō)，金屬材料是現(xiàn)代物質(zhì)文明的基礎(chǔ)。不過(guò)，需要注意的是，金屬材料一直在悄悄地經(jīng)受著破壞腐蝕。全世界每年因腐蝕而損失的金屬材料的數(shù)量相當(dāng)多。因此，金屬的防腐蝕問(wèn)題一直是世界科技領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。全世界每年因腐蝕而損失的金屬材料超過(guò)1億噸,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億元。提問(wèn) 有沒(méi)有不被腐蝕的自行車(chē)？學(xué)生板書(shū) 三、自行車(chē)中的合金材料講解 這就是我們要介紹的第三種金屬防護(hù)方法。那就是改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如生產(chǎn)合金鋼）板書(shū) 合金：由金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。鐵合金 銅合金 鎂合金 鋁合金 鈦合金等投影 各種合金圖片并講解閱讀 指導(dǎo)閱讀表4-4-1課堂練習(xí) 1鋼鐵腐蝕發(fā)生得最普遍的是： （ ）A.化學(xué)腐蝕 B.析氫腐蝕 C.吸氧腐蝕 D. 摩擦損耗2埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速率最慢的是 ( )A在潮濕疏松的土壤中； B在含鐵元素較多的酸性土壤中；C在干燥致密不透氣的土壤中； D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤中3. 下列防腐措施中，屬于電化學(xué)保護(hù)法的是 （ ）A.用氧化劑使金屬表面生成一層致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜B.在金屬中加入一些鉻或鎳支撐金屬或合金C.在輪船的船殼水線以下部分裝上一鋅錠 D.金屬表面噴漆4. 下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是 （ ）A.在輪船的船殼水線以下部分裝有一定量的鋅塊B.鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用 C.鋁片不用特殊方法保存 D.常溫下鋁跟稀硫酸快速反應(yīng)，跟濃硫酸幾乎不反應(yīng)。答案：CCCCC總結(jié)利用電化學(xué)原理來(lái)破壞或減少發(fā)生腐蝕條件的方法，叫做電化學(xué)保護(hù)法。用比鐵活潑的金屬進(jìn)行電鍍保護(hù)鐵不被腐蝕的電化學(xué)保護(hù)法叫做“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”。將金屬和一塊不溶性輔助分別連接到電源的負(fù)極和正極上，接通直流電源，使電子流入金屬的方法，叫外加電流的陰極保護(hù)法。作業(yè) P108 1、3主板書(shū)課題4 金屬制品的防護(hù)一、自行車(chē)金屬部件為什么易被腐蝕負(fù)極：正極：總反應(yīng)：金屬腐蝕的本質(zhì) 電化學(xué)腐蝕形成的條件是： 電化學(xué)腐蝕的特征是：二、自行車(chē)金屬部件的防腐蝕金屬的防腐措施：1. 加保護(hù)層 搪瓷、塑料、鍍金屬、涂油、噴漆2. 犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法三、自行車(chē)中的合金材料合金：由金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。鐵合金 銅合金 鎂合金 鋁合金 鈦合金等作業(yè) P108 1、3