浙江省衢州市仲尼中學(xué)高一化學(xué)《金屬的電化學(xué)腐蝕》教案

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1、 用心 愛心 專心 -3 - 金屬的腐蝕高二化學(xué) 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，本節(jié)是在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹如何利用原電 池知識做到金屬的防護(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

2、原因和金屬的防護(hù)問題。為了培養(yǎng)同學(xué)們的自 學(xué)能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力和對知識歸納總結(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)知識的能力。 2、培養(yǎng)學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)意識和珍惜資源，可持續(xù)發(fā)展的意識。 五、教學(xué)重點(diǎn)：電

3、化學(xué)腐蝕的原因、防止金屬腐蝕的方法 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%面對這樣驚人的數(shù)據(jù)，大家有沒有想過，鐵怎么會被腐蝕？ 【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

4、的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)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)）請比較下列現(xiàn)象的差異？ H2SO4 o H2SO4 Fe  鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐 帆腐蝕速率較慢 鐵作負(fù)極(陽極)被腐 蝕腐蝕速率型氏 【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

5、無電流產(chǎn)生 后電流產(chǎn)生 金屬直接被腐 較活潑金屬被腐蝕 腐蝕速 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)腐蝕更晉遍，危害更大 【活動與探究】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？兩裝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 a b 所用電解質(zhì) NaCl CHCOOH 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液向上升 右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面卜降 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

6、析氫腐蝕 水膜酸性較強(qiáng)  1、相對于在內(nèi)河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕。 2、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__

7、>__非電解質(zhì)中 (3)與構(gòu)成微電池兩極的材料有關(guān)： 兩極材料的活動性差別越大，較活潑金屬被腐蝕的速度越 。 (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) n 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)

8、 溶液中反應(yīng) (鐵銹的生成) 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 海水 (2) 海水 (5) (4) 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====H T +2OH B.O C. Fe-2e - ====Fe2+ D.4OH -- 2+2H2O+4e====4OH -4e====2HzO+OT 用心 愛心 專心 - 4 - A 類 ： X、 Y、 Z、 M 代表四種金屬元素，金屬 極上有H放出，若電解Y2+和Z2+共存的溶液時(shí), X

9、和Z用導(dǎo)線連接放入稀 H2SO中時(shí)，X溶解，Z Y先析出，又知M2+的氧化性強(qiáng)于 Y2+。則這四種 金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? A.X>Z> Y> M C.M> Z> X> Y ( A ) B.X D.X > Y>Z>M >Z> M> Y (1) 吸氧腐蝕 負(fù)極：Fe - 2e - = Fe1 2+ 正極：Q+2H2O+4e=4OH 電池總反應(yīng)：2Fe+Q+2H2O=2Fe(OH> Fe(OH)2進(jìn)一步被 Q氧化生成Fe(OH)3, Fe(OH)3脫去一部分水生成鐵銹。 (2) 析氫腐蝕 2+ 負(fù)極：Fe - 2e = Fe 正極：2H++2e=Hd 電池總反應(yīng)：Fe+2H=Fe2++H T 由于酸性較弱，隨著氫氣的析出，水膜的 PH上升，生成Fe(OH)2, Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的 Q 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 ？