44《金属的电化学腐蚀与防护》教案(新人教版选修4)

第四节金属的电化学腐蚀与防护高新实验中学尹克平教学目标：知识与技能：了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因；了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反响式的书写；掌握金属防护的方法。过程与方法：培养学生依据事实得出结论的科学方法；培养学生的观察能力。情感态度与价值观：增强学生的环保意识教学重点、难点：金属的电化学腐蚀课时安排：1课时教学方法：教学过程：[引入]在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去外表的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。[板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护[阅读]请同学们阅读课本P84内容答复以下问题：什么是金属腐蚀金属的腐蚀有哪几种[学生阅读后答复]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反响而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。[板书]一、金属的电化学腐蚀金属的腐蚀〔1〕概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反响而腐蚀损耗的过程[提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些[答复]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。[提问]金属腐蚀的原因是什么[答复]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。[板书]〔2〕金属腐蚀的本质：M—ne—=Mn+[讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。[板书]〔3〕金属腐蚀的类型：=1\*GB3①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反响而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。[讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。[板书]=2\*GB3②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。[引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。[学生]在潮湿的空气中，，钢铁外表吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁外表形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。[投影]钢铁的电化学腐蚀示意图[引导]根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反响方程式：[指定学生板书]负极〔Fe〕：2Fe—4e—=2Fe2+正极〔C〕：O2+2H2O+4e—=4OH—总反响：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2[讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去局部水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O〕。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出〔析出〕，所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。[板书]析氢腐蚀负极〔Fe〕：Fe—2e—=Fe2+正极〔C〕：2H++2e—=H2↑[投影]〔表中内容学生讨论后再显示〕化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与氧化剂直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互联系化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生[过渡]金属腐蚀的现象在日常普遍存在，其中电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因，为了尽量减少金属腐蚀带来的损失，我们必须研究金属的防护。【板书】二、金属的防护【讲述】金属发生电化学腐蚀时作负极的金属总是被腐蚀，而作正极的金属那么受到保护。根据这一现象，从原电池角度考虑应如何保护金属。【学生思考答复，教师板书】1、牺牲阳极的阴极保护发正极：要保护的金属负极：比要保护金属活泼的金属【引导】以上是利用原电池原理保护金属，下面请同学们思考，如何利用电解池原理来保护金属【学生思考答复，教师板书】2、外加电流的阴极保护法阴极：被保护的金属阳极：惰性电极两者均存在于电解质溶液中接上外接直流电源。【讨论】请同学们列举一些日常生活中还有哪些保护金属的例子【学生答复】=1\*GB3①改变金属的内部结构，制成不锈钢；=2\*GB3②在金属外表覆盖保护层，如喷漆、涂油、电镀等。【思考题】=1\*GB3①为什么镀锡铁在镀层破损后，生锈更厉害=2\*GB3