2022年高一化學(xué)《金屬的電化學(xué)腐蝕》教案

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1、2022年高一化學(xué)《金屬的電化學(xué)腐蝕》教案 一、教材分析 教材在第二單元詳細(xì)地介紹了電化學(xué)知識(shí)，本節(jié)是在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹如何利用原電池知識(shí)做到金屬的防護(hù)。教材以彩圖引入金屬的腐蝕。金屬的腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩部分內(nèi)容。為了降低難度，教科書中沒有出現(xiàn)“吸氧腐蝕”和“析氫腐蝕”這兩個(gè)名詞，只是介紹了鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)在正極上發(fā)生的這兩類原電池反應(yīng)。最后強(qiáng)調(diào)指出化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子變成陽離子的過程。 二、學(xué)情分析 通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了原電池和電解池的化學(xué)原理，本節(jié)課就是要應(yīng)用原電池和電解池的化學(xué)原理，研究金屬腐蝕的原因和金屬的防護(hù)問題。為了培

2、養(yǎng)同學(xué)們的自學(xué)能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力和對(duì)知識(shí)歸納總結(jié)的能力。 三．教法分析 通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，總結(jié)歸納金屬的腐蝕的本質(zhì)和分類。 四、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能： 1、能通過多種方式了解金屬腐蝕帶來的危害，認(rèn)識(shí)防止金屬腐蝕的重要意義。 2、了解化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的含義，理解電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條件。 過程與方法： 1、通過實(shí)驗(yàn)探究鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別，并認(rèn)識(shí)不同腐蝕發(fā)生的條件。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力和歸納總結(jié)知識(shí)的能力。 2、培養(yǎng)學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)意識(shí)和珍惜資源，可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。 五、教學(xué)重點(diǎn)：電化學(xué)腐蝕的原因、防止金屬

3、腐蝕的方法 教學(xué)難點(diǎn)：析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)方程式。 六、教學(xué)過程[ 【引入】 據(jù)報(bào)道：全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)7000億美元，是地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失的總和的6倍。這還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢的數(shù)量約占鋼鐵當(dāng)年產(chǎn)量的25%—30%。面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)，大家有沒有想過，鐵怎么會(huì)被腐蝕？ 【回答】1、什么是金屬的腐蝕？ 2、金屬的腐蝕可分為哪幾類？ 3、金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)

4、腐蝕的本質(zhì)是什么？ 【板書】一、金屬的腐蝕 【聯(lián)系舊知】 按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）請(qǐng)比較下列現(xiàn)象的差異？ 【歸納小結(jié)1】 金屬腐蝕的實(shí)質(zhì) 金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程： M-ne-=Mn+ 金 屬 的 腐 蝕 種類 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 原理 金屬和其它物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕 不純金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕 區(qū)別 直接發(fā)生氧化還原反應(yīng) 發(fā)生原電池反應(yīng) 腐蝕過程無電流產(chǎn)生 有電流產(chǎn)生 金屬直接被腐 較活潑金屬被腐蝕 腐蝕

5、速度 電化學(xué)腐蝕>化學(xué)腐蝕 聯(lián)系 往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大 【活動(dòng)與探究】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答有關(guān)問題： 1、鐵粉中加入炭粉有何作用？?jī)裳b置中均能形成原電池嗎？ 2、兩裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有何不同？產(chǎn)生的現(xiàn)象說明什么問題？ 【歸納小結(jié)2】 實(shí)驗(yàn)編號(hào) a b 所用電解質(zhì) NaCl CH3COOH 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面上升 右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面下降 原因分析 有氣體參與反應(yīng)(O2) 有氣體生成(H2) 腐蝕類型 形成條件 發(fā)生吸氧腐蝕 水膜酸性很弱或呈中性 發(fā)生析氫腐蝕 水膜酸性較強(qiáng) （1） 吸氧腐蝕 負(fù)極：Fe - 2e-

6、= Fe2+ 正極：O2+2H2O+4e-=4OH- 電池總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 Fe(OH)2 進(jìn)一步被O2 氧化生成Fe(OH)3 ，F(xiàn)e(OH)3 脫去一部分水生成鐵銹。 （2） 析氫腐蝕 負(fù)極：Fe - 2e- = Fe2+ 正極：2H++2e-=H2↑ 電池總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2 ↑ 由于酸性較弱，隨著氫氣的析出，水膜的PH上升，生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2繼續(xù)與空氣中的O2作用，生成Fe(OH)3，進(jìn)而生成鐵銹。 【交流與討論】哪些因素影響了金屬腐蝕的快慢呢? 1、相對(duì)于在內(nèi)河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕。 2

7、、1910年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn)。 3、用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。 4、當(dāng)化工廠排出的廢氣為酸性時(shí)，工廠附近的鐵制品容易生銹。 （3）金屬腐蝕快慢的判斷 (一)對(duì)于不同的金屬而言：與金屬的活潑性有關(guān)，一般地，活潑性越強(qiáng)的金屬，越__容易_______被腐蝕。 (二)對(duì)于同種金屬而言： 與引起腐蝕的原因有關(guān)：一般說來，電解原理引起的腐蝕 _>___原電池原理引起的腐蝕__>___化學(xué)腐蝕 __>__有防腐措施的腐蝕 (2) 與介質(zhì)條件有關(guān)：一般說來 　同種金屬的腐蝕在強(qiáng)電解質(zhì)中__>___弱電解質(zhì)中 __>__非電解質(zhì)中 (3)與構(gòu)成微電池兩極的

8、材料有關(guān)： 　兩極材料的活動(dòng)性差別越大，較活潑金屬被腐蝕的速度越 快 。 (4)與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越高，金屬腐蝕速度越 快 。 注意：在鋼鐵的腐蝕過程中，其電化學(xué)腐蝕更嚴(yán)重，在電化學(xué)腐蝕中，吸氧腐蝕更普遍。 七、板書設(shè)計(jì) 一、金屬的腐蝕 1、化學(xué)腐蝕 2、電化學(xué)腐蝕 （1）吸氧腐蝕 （2）析氫腐蝕 （3）金屬腐蝕快慢的判斷 八、課后練習(xí) C類：1、總結(jié)歸納析氫腐蝕和吸氧腐蝕 腐蝕類型 形成條件 發(fā)生吸氧腐蝕 水膜酸性很弱或呈中性 發(fā)生析氫腐蝕 水膜酸性較強(qiáng) 電極反應(yīng)式 正極 負(fù)極 電池總反應(yīng) 溶液中反應(yīng) (鐵銹的

9、生成) 出現(xiàn)的頻率 2、下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是 B類：鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是( C ) A.2H2O+2e-====H2↑+2OH- B.O2+2H2O+4e-====4OH- C. Fe-2e-====Fe2+ D.4OH--4e====2H2O+O2↑ A類：X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀H2SO4中時(shí)，X溶解，Z極上有H2放出，若電解Y2+和Z2+共存的溶液時(shí)，Y先析出，又知M2+的氧化性強(qiáng)于Y2+。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? ( A ) A.X＞Z＞Y＞M B.X＞Y＞Z＞M C.M＞Z＞X＞Y D.X＞Z＞M＞Y