金属的腐蚀和防护教案
- 格式:docx
- 大小:21.87 KB
- 文档页数:5
第二节金属的腐蚀和防护(第1课时)榆中七中孙志彪【教学目标】:1、了解金属腐蚀的危害,认识金属腐蚀造成的经济影响.2、应用原电池原理,了解金属电化腐蚀的原因,能解释金属发生电化学腐蚀的原因3.了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素,通过实验探究防止金属腐蚀的措施,【教学重点】:金属电化腐蚀【教学难点】:金属电化腐蚀;钢铁腐蚀【教学方法】:启发式、讨论式、实验法【教具】:实验投影仪教学过程:【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。
现在,请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。
三个小组代表分别发言【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。
【设问、过渡】钢铁为什么会生锈?我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀?让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。
以铁生锈为例来简单说明:【板书】金属的腐蚀与防护【小结】金属腐蚀就是游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程,可表示为:【板书】金属腐蚀的实质:M → M n++ ne- 金属腐蚀的分类:化学腐蚀与电化学腐蚀【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀? 【学生回答】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。
【过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀,就是电化学腐蚀的最普通的例子。
在一般情况下,金属腐蚀大多是电化学腐蚀。
【提问】电化学腐蚀是怎样形成的?它具有哪些特征?让我们通过实验来研究学习有关电化学腐蚀的知识。
【过渡】上学期我们已学习了有关原电池的知识,现在我们从金属腐蚀的角度来分析铜--锌原电池实验的原理。
【课件演示】铜-锌原电池实验做如下实验:锌片投入稀硫酸中——腐蚀的种类及特点;用铜丝接触锌片——腐蚀的种类及特点。
【投影、复习】原电池反应:Zn(-):Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应) Cu(+):2H++ 2e-→ H2↑ (还原反应) 总的反应方程式:Zn + 2H+→ Zn2+ + H2↑ 【启发】铜-锌原电池实验可看作锌被腐蚀的过程,属于哪类金属腐蚀?【回答】电化学腐蚀,【讨论】(全班分小组讨论,小组代表小结.)问题:1、电化学腐蚀的形成条件和特征。
《化学实验教案:金属的腐蚀和防护》一、引言金属的腐蚀和防护是化学实验中的一个重要课题。
金属的腐蚀现象普遍存在于日常生活中,对金属制品的使用寿命和功能造成了一定的影响。
因此,研究金属的腐蚀机理以及防腐措施,具有重要的实际意义。
本文将介绍一个针对金属腐蚀与防护的化学实验教案,该实验旨在帮助学生了解金属腐蚀的原理和影响因素,并通过实际操作掌握金属的防护方法。
二、实验目的通过本次实验,使学生了解金属腐蚀的原因和防护措施,掌握了解金属腐蚀原理的实验方法和技巧。
三、实验器材1. 镀锡铁片2. 镀锌钢片3. 镀铝铁片4. 镀铝钢片5. 镀铜铁片6. 镀铜钢片7. 纯水8. 盐水溶液9. 砂纸10. 长颈瓶11. 实验台12. 实验器皿13. 实验手套14. 安全护目镜15. 实验报告表格四、实验步骤1. 实验准备:a. 将实验器材清洁干净,并准备所需的试剂。
b. 将不同金属材料的铁片进行编号,标注材料名称。
2. 实验操作:a. 将各种金属材料的铁片分别放入不同的实验器皿中。
b. 在每个实验器皿中加入等量的盐水溶液,并确保铁片完全被浸泡。
c. 记录下每个实验器皿的编号和所放置的金属材料。
d. 将实验器皿放置在实验台上,密封并设置好观察时间和检测周期。
3. 实验观察:a. 按照设定的观察时间和检测周期,取出各个实验器皿中的金属铁片,观察其表面的变化。
b. 使用放大镜或显微镜进行观察,记录下每个金属铁片腐蚀程度的变化,如是否出现锈斑、颜色变化等。
4. 数据处理与分析:a. 将实验观察到的数据整理并绘制成实验报告表格,比较不同金属材料的腐蚀程度。
b. 分析不同金属材料的腐蚀程度差异,探讨可能的原因,如金属特性、环境参数等。
五、实验结果与讨论经过观察和数据处理,我们可以得到以下结论:1. 不同金属材料的腐蚀程度不尽相同,某些金属可能更容易被腐蚀,而某些金属则相对较为耐蚀。
2. 盐水溶液中的离子和氧气是引起金属腐蚀的主要因素之一。
《金属的腐蚀与防护》教学设计【教学目的】1.知识:使学生了解金属腐蚀,特别是电化腐蚀的原因和金属防护的常用方法。
2.能力:培养学生的自学能力,理论联系实际的能力和归纳总结知识的能力。
3.德育:使学生树立环境保护意识和珍惜资源,可持续发展的意识。
【教学重点】电化腐蚀的原因。
【教学难点】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。
【教学用品】投影仪【教学过程】[探索实验]1、向一充满氧气的大试管 A 中放入几枚用NaCl饱和溶液浸泡过的无锈铁钉后,用带导管的单孔胶塞塞紧,再把导管的另一端伸入烧杯水中0.5cm左右,观察现象。
2、向另一大试管 B 中放入几枚用稀盐酸溶液浸泡过的无锈铁钉后,用带导管的单孔胶塞塞紧,再把导管的另一端伸入烧杯水中0. 5cm左右,观察现象。
[师述]我们刚做了两个探索实验,大家都很关心:两支试管里,明显地看到:铁钉生锈了。
除了铁钉生锈,还有什么现象呢?[投影]示A,B两组导管内液面的变化(为利于观察,可在A,B的长导管内各滴加一滴红墨水)(见表一)现象:A中:长导管内液面上升,B中:长导管内液面下降。
[师述]大家一定在想:铁钉为什么会生锈?两支试管中长导管内的液面,为什么一个上升,一个下降?这也就是我们这一节课要研究的主要内容。
[板书]金属的电化学腐蚀与防护[师述]通过上一节课的学习,我们已经掌握了原电池的化学原理,本节课就是要应用原电池的化学原理,研究金属腐蚀的原因和金属的防护问题。
为了培养同学们的自学能力,理论联系实际的能力和对知识归纳总结的能力。
本节课采用“自学讨论,师生共议,民主教学,亦教亦学”的教学方法。
请大家用10分钟时间,结合自学提纲阅读教材,并完成上述探索实验的报告,准备好发言。
发自学提纲讲义(上附探索实验报告)[板书]一、金属的电化学腐蚀1、金属的电化腐蚀的本质:M - ne- = M n+2、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的分析和比较;3、金属电化学腐蚀与化学腐蚀的比较;4、金属防护的常用方法;[自学提纲]1.金属的电化腐蚀的本质是什么?请分析:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中:a)原电池的形成条件;b)正、负极;c电解质溶液;d)电子如何流动形成电通路;e)电极反应;f)最终腐蚀产物;g)哪种腐蚀更普遍。
《化学教案:金属腐蚀的原因与防护》一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属与周围环境中的氧气、水分、酸碱等物质发生反应,导致金属表面产生变质、脱层、破损等现象的过程。
金属腐蚀的主要原因有以下几个方面:1.1 氧化反应金属腐蚀最常见的原因是与氧气发生氧化反应。
金属在氧气的存在下容易形成金属氧化物,如铁与氧气反应产生的铁氧化物(铁锈)。
铁锈会持续蔓延,从而导致金属物体腐蚀、破坏。
1.2 湿度和水分湿度和水分是金属腐蚀的重要因素。
湿度高的环境中,金属表面的水分会与金属发生反应,加速腐蚀的过程。
特别是在存在氯化物等盐类的水溶液中,金属腐蚀速度会更快。
此外,海洋气候中的海水腐蚀也是金属腐蚀的常见原因之一。
1.3 酸碱性物质酸碱性物质对金属的腐蚀性也很大。
酸性物质(如盐酸)和碱性物质(如氢氧化钠)都会使金属表面发生腐蚀反应。
酸性物质会对金属表面产生强烈的腐蚀作用,使金属物体失去原有的机械强度和外观,碱性物质则会引起金属表面的腐蚀和脱层。
二、金属腐蚀的防护方法为了保护金属免受腐蚀损害,人们采取了一系列的措施和方法。
以下是常用的金属腐蚀防护方法:2.1 金属涂层金属涂层是目前应用最广泛的防护方法之一。
常用的涂层包括油漆、喷涂塑料、镀铬等。
涂层可以在金属表面形成一层密封的保护层,防止金属与外界气体和水分接触,从而减少金属腐蚀的发生。
2.2 电镀电镀是将一层金属镀在另一种金属表面上的方法。
常见的电镀有镀锌、镀铬等。
通过电镀可以在金属表面形成一层保护层,防止金属与环境中的氧气、水分等发生反应,从而减少金属腐蚀的速度。
2.3 防腐漆防腐漆是一种含有防腐剂的涂料,可以形成一层密封的保护层,防止金属腐蚀。
防腐漆常用于铁路、桥梁、石化设备等金属结构的防护。
防腐漆的种类繁多,可以根据金属的使用环境和要求选择适合的防腐漆。
2.4 阴极保护阴极保护是利用外部电源将金属设备或结构连接到另一种金属上,通过当两种金属连接成电池时,来保护金属免受腐蚀。
《金属的腐蚀与防护》教学设计范文《金属的腐蚀与防护》优秀教案模板一、基本情况班级:医药化工年级:高二学生数:35人课时安排:2课时二、教材分析1、所用教材:中等职业教育课程国家规划新教材《化学》(加工制造类)总主编刘斌,主编沈立心、张龙)。
高等教育出版社出版。
2、授课内容:《化学》(加工制造类)第五章《化学与材料》第四节“金属腐蚀与防护”,第一部分。
三、教学对象分析1、知识技能方面:学生已经学习了原电池的知识,熟悉金属的相关内容,理解氧化还原反应的本质。
2、学习方法方面:学生对氧化还原反应的分析有了一定的经验,掌握了一定的观察分析的方法。
四、设计思想注重学生能力的培养。
在教学中创设情景,激发学生学习兴趣。
设计实际生活的项目实践,通过任务驱动的方法,在实践活动与问题解决的过程中,训练学生的实际工作能力。
教学内容强调贴近生活,贴近生产,教学方法强调“学中做,做中学”。
五、教学目标1、知识与技能:(1)了解金属腐蚀的概念及危害;(2)掌握金属腐蚀的原理、影响因素及本质;(3)熟悉金属防护的方法;(4)提高学生获取信息能力、综合实践能力和创新能力,培养学生运用理论知识解实际问题的能力。
2、过程与方法:(1)创设教学情景,激发学生学习兴趣;(2)通过查阅资料收集信息、设计方案、分组讨论、科学探究等活动,掌握金属的腐蚀与防护;(3)在方案设计与完善过程中提高对分析能力和创新能力。
3、情感态度与价值观:(1)在学习过程中培养实事求是、严谨认真的科学态度。
(2)通过交流、讨论,加强学生之间的合作学习,感受学习乐趣,获得成功的体验;增强学生的团队合作意识和社会责任感。
(3)通过金属腐蚀的全面分析,进行辩证唯物主义世界观教育。
六、教学的重点、难点和关键点:1、教学重点:金属腐蚀的防护2、教学难点:金属腐蚀的原理3、教学关键点:能根据原电池原理对金属腐蚀进行分析,理解金属腐蚀的本质,是金属腐蚀与防护教学的关键。
七、教学的策略与手段:1、授课类型:项目实践课2、课前准备:(1)教师准备:向学生下发本课的项目任务,制作多媒体课件。
金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1. 了解金属腐蚀的概念及其危害。
2. 掌握金属腐蚀的类型和主要原因。
3. 学习金属防护的方法和措施。
4. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念与危害2. 金属腐蚀的类型与原因3. 金属防护的方法与措施4. 实验操作与观察5. 案例分析与讨论三、教学重点与难点1. 教学重点:金属腐蚀的概念、类型及原因,金属防护的方法和措施。
2. 教学难点:金属腐蚀机理的理解,金属防护技术的应用。
四、教学方法1. 讲授法:讲解金属腐蚀的概念、类型、原因及防护方法。
2. 实验法:进行金属腐蚀实验,观察和分析腐蚀现象。
3. 讨论法:分析案例,探讨金属腐蚀的防护策略。
4. 提问法:引导学生思考和巩固所学知识。
五、教学准备1. 实验室设备:金属样品、腐蚀试剂、防护材料等。
2. 教学课件:金属腐蚀与防护的相关图片、视频和动画。
3. 案例材料:金属腐蚀事故案例及相关数据。
4. 实验指导书:详细介绍实验步骤、观察指标和评价标准。
六、教学步骤1. 引入新课:通过展示金属腐蚀现象的图片或视频,引发学生兴趣,提问学生对金属腐蚀的了解。
2. 讲解金属腐蚀概念:讲解金属腐蚀的定义,解释金属腐蚀是指金属在接触环境中的化学或电化学作用下,造成金属性能下降或结构破坏的现象。
3. 介绍金属腐蚀类型:介绍均匀腐蚀、局部腐蚀、腐蚀疲劳、电化学腐蚀等不同类型的金属腐蚀,并解释其特点和原因。
4. 分析金属腐蚀原因:讲解金属腐蚀的主要原因,包括金属的化学性质、环境因素、材料选择等。
5. 总结金属防护方法:介绍金属防护的方法和措施,包括选择合适的材料、涂层保护、阴极保护、腐蚀抑制剂等。
七、实验操作与观察1. 准备实验材料和设备:准备金属样品、腐蚀试剂、防护材料等实验用品。
2. 进行金属腐蚀实验:按照实验指导书的要求,将金属样品与腐蚀试剂接触,观察和记录腐蚀现象。
3. 观察金属腐蚀过程:通过显微镜等工具,观察金属腐蚀的形态和程度,记录实验结果。
并投 观 【讲述 看思考影】金属的腐蚀是指金属表面与周围的物质发 生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。
这是金属腐蚀的一些资料图片。
金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾等自热灾害(平均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。
【讲述】回顾、回答1课题 章节化学选修四(鲁科版) 第一章第 3 节 化学能转化为电能——电池 第 3 课时 金属的腐蚀与防护 学校 授课人 授课时间课型 新授课教学目标 1、利用证据推理与模型认识认识金属腐蚀的危害,并能解释金属发生电化学腐蚀的原因。
2、通过金属腐蚀原理的实验探究,提高学习的创新意识。
3、熟知金属腐蚀的防护方法增强学生的社会责任感。
教学重点 金属发生电化学腐蚀的原因,防止金属腐蚀的措施办法学习难点 金属电化学腐蚀的原理教法学法 问题引导启发式教学 、实验探究、交流研讨教学媒体多媒体 录播室教学设计【教学过程】教师活 动问题线索、知识结构学生活动设计意图【投影】学习目标了解明确学习目标由金属腐蚀资料引出运用已有知识解决闭体系测定压强的变化蚀为Fe 2+还是Fe 3+?如何检验的变化。
T系中压强【设计实验方案】设计封 讨论展示 形成初步认识【交流讨论】 铁被腐 ? 取样后,先加入KSCN 溶液,若无明显现 象,再加入过氧化氢溶液,若出现血红色,可以证明氧化产物为Fe 2+。
回顾回答形成知识体系【小结】 实验操作原理步骤及注意事项 聆听 规范学生思维能力 【实验操作】 实验 1:①将适量铁粉、炭粉混合均匀后, 加入到试管中向试管中②加入 3 滴管氯化钠溶液,按上图装置好仪器③ 2 分钟后, 打开止水夹,观察导管中水柱的变化 实验操作锻炼学生的动手能力,观察能力【小组汇报】 实验现象:导管中有一段水柱上升;取样后,先加入KSCN 溶液,无明显现象,再 加入过氧化氢溶液,若出现血红色汇报提高学生的分析能 力【小结】结论:钢铁腐蚀为吸氧腐蚀;证明氧化产物为Fe 2+写出电极反应方程式负极:Fe-2e=Fe 2+正极:O2+2H2O+4e-=4OH -总反应方程式:Fe +O 2 + 2H 2O =2 Fe(OH)2 进一步反应:4Fe(OH)2 +O 2 + 2H 2O =4 Fe(OH)3汇报提高学生的归纳总结能力【交流讨论】 1、镀层破坏后,为什么马口铁(镀锡的铁)比白口铁(镀锌的铁)更易腐蚀 2、请大家根据铁生锈的电化学腐蚀原理, 思考应采取什么措施防止铁生锈?思考回答为如何防止钢铁生锈做铺垫【小组汇报】 汇报展示由学生 原理设置,培系统设构的高设计新 品、根据电化学 计防腐蚀装 养学生进行 计和模型建 级思维能力, 颖独创性产的创新能力【归纳总结】 二、金属的电化学防护1.牺牲阳极(负极)的阴极(正极)保护法2.外加电流的阴极保护法3、除电化学防腐蚀外,常用的金属防腐蚀方法还有:(1)改变金属的内部结构, 使金属性质改变,成为耐腐蚀的合金 (2)加保护层,填写 记忆 形成系统认知,提高学生的科学精神与社会责任感。
金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的概念及其原因。
2. 让学生掌握金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象。
3. 让学生了解金属防护的方法及其原理。
4. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念及其原因1.1 金属腐蚀的定义1.2 金属腐蚀的原因1.2.1 化学腐蚀1.2.2 电化学腐蚀2. 金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象2.1 均匀腐蚀2.2 局部腐蚀2.3 腐蚀速率2.4 常见腐蚀现象举例三、教学重点与难点1. 教学重点:金属腐蚀的概念、原因、类型及常见腐蚀现象。
2. 教学难点:金属腐蚀原因中的电化学腐蚀原理。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考金属腐蚀的奥秘。
2. 利用图片、视频等多媒体资源,直观展示金属腐蚀现象。
3. 案例分析,让学生了解金属腐蚀在实际生活中的应用。
4. 小组讨论,培养学生合作学习的能力。
五、教学准备1. 教学课件:金属腐蚀与防护的相关图片、视频等。
2. 教学素材:金属腐蚀现象的案例。
3. 实验器材:铁钉、硫酸铜溶液等。
教案剩余部分(六至十章)待您提供相关要求后,我将为您编写。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示金属腐蚀现象的图片,引发学生对金属腐蚀的思考。
2. 讲解金属腐蚀的概念及其原因:介绍金属腐蚀的定义,分析金属腐蚀的化学和电化学原因。
3. 分析金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象:讲解均匀腐蚀、局部腐蚀等类型,展示常见腐蚀现象的图片。
4. 探究金属防护的方法及其原理:介绍金属防护的方法如镀层、阴极保护等,解释其原理。
5. 总结与作业布置:对本节课内容进行总结,布置相关作业,引导学生深入思考。
七、课堂练习a) 金属腐蚀只会发生在金属表面。
()b) 所有的金属都会发生腐蚀。
()c) 金属腐蚀只有一种类型。
()a) 金属腐蚀的原因主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
()b) 金属腐蚀的类型有均匀腐蚀和局部腐蚀两种。
()c) 金属防护的方法只有镀层一种。
高中化学《金属的腐蚀和防护》优质课教学设计、教案教学目标】知识与技能:1.理解化学腐蚀和电化学腐蚀的意义,掌握电化学腐蚀的条件;2.掌握金属防护的一般方法和电化学防护原理。
过程与方法:通过情景导学、构建模型、实验探究、问题导学、交流研讨等形式,加深学生对析氢腐蚀、吸氧腐蚀本质和金属的电化学防腐措施的理解。
情感态度与价值观:通过知识构建、图片展示、阅读感悟、传统文化融合等形式,培养学生分析问题、解决问题的兴趣,激发学生研究科技的欲望和解决世界难题的使命感。
研究重点】金属腐蚀的本质和类型,金属防护的方法。
研究难点】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别。
教学过程】1.【情景导入】通过港珠澳大桥的新闻报道,感受国家现实科技成就和超级工程的伟大,激发学生的爱国情怀和研究兴趣。
2.【图片展示】展示港珠澳大桥的雄伟美丽,赞扬工程的伟大和工程师的成就,引导学生思考超级工程背后的世界难题和金属腐蚀问题。
3.【情景还原】通过分析钢铁的成分和在高湿、多盐的环境下钢铁表面容易形成水膜的原理,引导学生理解金属的腐蚀本质。
4.【构建模型+实验探究】通过实验探究,让学生感受金属腐蚀的现象和规律,培养他们的动手能力和分析能力。
5.【问题导学】通过问题导学,引导学生进一步分析金属腐蚀的本质和类型,以及吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别。
6.【总结归纳】通过交流研讨,总结归纳出金属腐蚀的类型和环境因素,以及金属防护的方法和电化学防腐原理。
7.【课堂作业】布置课堂作业,要求学生进一步探究金属腐蚀和防护的相关知识,并结合实际生活和工作中的问题进行分析和解决。
蚀,可以采用哪些方法?情景延伸】在海洋环境中,金属腐蚀更加严重,如何防止海洋设施的腐蚀问题?实验再探】实验:将铁钉和铜钉分别插入酸性和碱性溶液中,观察有何现象?分析两种溶液中金属腐蚀的原因。
问题导学】问题3:金属腐蚀的类型有哪些?吸氧腐蚀和析氢腐蚀有何不同?写出电极反应式。
得出结论2】金属腐蚀的类型:吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
金属的电化学腐蚀与防护教案示范三篇金属的电化学腐蚀与防护教案1教材分析:本节课程是高中化学的第四章第四节,着重介绍了金属的电化学腐蚀和防护的基础概念、原理和方法。
教材主要内容包括金属腐蚀的原因、腐蚀过程和类型,腐蚀的防护措施,以及防护材料的种类和应用。
教学目标:1. 理解金属腐蚀的原理和分类,知道何种因素引起腐蚀。
2. 了解金属腐蚀的过程,掌握腐蚀程度的判断方法。
3. 掌握金属的防腐方法,包括阳极保护、阴极保护、涂层保护等。
4. 了解防腐材料的种类和特点,学会正确使用防腐涂料。
5. 培养学生创新思维和探究精神,鼓励学生从职业方向出发,对未来进行规划和预测。
教学重点:1. 腐蚀的种类和原理;2. 防腐的措施和方法;3. 金属腐蚀评价和防腐涂料选用的标准。
教学难点:1. 腐蚀的电化学原理,包括阳极、阴极和电解质的反应过程。
2. 不同金属在不同环境下腐蚀的机理及防止腐蚀的方法;3. 防腐涂料的选用,涂层的厚度和附着力的衡量方法。
学情分析:本节课程是高中化学中的选修内容,通常在年级较高,化学基础知识相对扎实的学生中教授。
学生应该已经在前面的章节中学习了电化学的基础知识,如电极反应等,有一定的认知基础。
但对于电解质的种类、腐蚀机制等知识掌握不深刻。
部分学生可能没有接触过防腐涂料及防腐涂料的应用,在实验操作上可能需要师生合作互动。
教学策略:1. 采用启发式教学法,引导学生通过实验和讨论理解腐蚀的机理和防护原理。
2. 通过引导学生进行实际问题分析,提高学生独立思考和判断能力。
3. 通过研究具体的防腐实践案例,引导学生理解和掌握防腐的科学方法和实用技术。
4. 通过实验和模拟仿真,激发学生的探索精神和创新意识。
5. 课后安排相关的实验练习以及习题训练,巩固学生所学知识和应用能力。
教学方法:1. 课堂讲授结合视听、图像等多媒体资源,生动直观展示相应的实验现象及防腐涂料的应用例子等;2. 小组讨论及实验操作,寻找金属腐蚀的规律;3. 仿真实验、实物展示等多种方式交替使用,提高学生的学习兴趣和深度;4. 队伍合作、个人发现等多元化学习方式,培养学生的能力和探究意识。
金属锈蚀与防护教案【篇一:金属的腐蚀与防护优秀教案】课题:《化学反应原理》第一章化学反应与能量转化第三节化学能转化为电能——电池(第三课时)----------金属的腐蚀与防护课型:新授课教学模式:小组讨论、对比归纳、练习巩固教学手段:多媒体、导学案教学目标知识与技能:(1)结合所学原电池原理,联系生活了解金属腐蚀的原理。
(2)能够利用电化学知识进行金属防护。
过程与方法:尝试从学习和生活中发现化学问题,提出探究方案,与他人合作探讨,提出解决问题的对策,并且组织规范的语言表达出来情感态度价值观:激发探究化学问题的兴趣和动机,关注化学在生活中的实际应用,做到学以致用,形成节约资源,循环利用资源的可持续发展观念。
教学重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护教学难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理内容及学情分析:本节是在学习了电解和电池的知识之后,结合实际问题对所学化学知识的应用。
金属腐蚀是一个普遍存在的现象,但在学习电化学知识之前,学生对金属腐蚀现象仅限于化学腐蚀,通过本节的学习能促进学生对金属腐蚀现象的进一步认识,金属发生腐蚀更多的是电化学腐蚀,利用原电池的原理分析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀,提高知识的理解和运用。
再利用电化学知识对金属进行防护,是对所学电知识的综合灵活的运用,学好本节将对前面所学的电解和原电池的知识起到巩固和提高的作用。
123本节先让学生先自学后探究,解决金属腐蚀的相关问题,独立思考与讨论相结合,培养学生的思维能力和合作意识。
然后利用电化学知识对金属进行防护是电化学知识的综合应用,措施的选择和设计能促进学生对电化学知识的深入理解,同时也会使学生在情感态度和价值观方面体会化学的实用性,增加学习的兴趣。
本节的重要知识点有两个:一是金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀,二是牺牲阳极保护法和阴极电保护法,教学中先引导学生讨论分析,然后利用列表形式进行比较总结,使相似知识的异同一目了然,收到较好的教学效果。
教案《金属的电化学腐蚀和防护》一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的概念及其危害。
2. 掌握金属的电化学腐蚀原理。
3. 学习金属腐蚀的防护方法。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念及危害金属腐蚀是指金属在自然环境或人工环境中,因化学或电化学作用而造成的损耗和破坏。
金属腐蚀会导致设备寿命缩短、生产事故、资源浪费等问题。
2. 金属的电化学腐蚀原理金属的电化学腐蚀是由于金属与电解质溶液接触,形成原电池,使金属发生氧化还原反应而产生腐蚀。
电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种类型。
3. 金属腐蚀的防护方法(1)选择耐腐蚀材料:如不锈钢、耐腐蚀合金等。
(2)表面防护:如涂层、阳极氧化、镀层等。
(3)阴极保护:通过外加电流,使金属表面成为阴极,从而抑制腐蚀。
(4)腐蚀监测:定期对设备进行腐蚀监测,及时发现问题并采取措施。
三、教学重点与难点重点:金属的电化学腐蚀原理及防护方法。
难点:电化学腐蚀机理的理解和防护方法的运用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考金属腐蚀的原理及防护措施。
2. 利用案例分析,使学生了解金属腐蚀在实际工程中的应用和危害。
3. 开展小组讨论,培养学生团队合作精神和解决问题的能力。
五、教学准备1. 准备相关课件、图片、视频等教学资源。
2. 准备实验器材,如金属样品、电解质溶液等。
3. 准备案例资料,如金属腐蚀事故案例、防护措施实例等。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示金属腐蚀图片和视频,引导学生关注金属腐蚀问题。
2. 讲解金属腐蚀概念及危害:介绍金属腐蚀的定义,分析其对设备、生产和环境的影响。
3. 讲解金属的电化学腐蚀原理:阐述电化学腐蚀的机理,区分吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
4. 讲解金属腐蚀的防护方法:介绍耐腐蚀材料、表面防护、阴极保护和腐蚀监测等方法。
5. 案例分析:分析金属腐蚀事故案例,引导学生理解腐蚀防护的重要性。
6. 小组讨论:让学生围绕实际工程案例,探讨腐蚀防护措施的选择和应用。
高中化学教案新人教版选修1金属的腐蚀和防护第一篇:高中化学教案新人教版选修1 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护一、教学设计在高中课程标准必修教科书化学2中,已经介绍了化学能与电能的转换,即原电池的相关知识。
本节是在此基础上,引导学生了解金属的腐蚀原理和防护方法等。
本节包括两部分内容:金属的腐蚀和金属的防护。
金属的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两部分内容。
在化学腐蚀中,以家用燃气灶的中心部位很容易生锈,而食品罐头放在南极已差不多90年了,却很少生锈为例(图3-14),强调温度(反应条件)对化学腐蚀的影响比较明显。
在电化学腐蚀中,通过“科学探究”,让学生设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率较快,引出电化学腐蚀。
为了降低难度,教科书中没有出现“吸氧腐蚀”和“析氢腐蚀”这两个名词,只是介绍了钢铁发生电化学腐蚀时在正极上发生的这两类原电池反应。
最后强调指出化学腐蚀和电化学腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。
由于对金属防护常用的方法,学生已经有许多生活经验。
因此,教科书通过图示(图3-16和图3-18)和活动(2个“思考与交流”)的方式,由学生自己总结,并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。
最后介绍了牺牲更活泼金属的防护方法。
同样,为了降低难度,未出现“牺牲阳极的阴极保护法”这个名词,而是简单介绍这种保护方法的原理及其应用。
本节教学重点:金属的电化学腐蚀原理,金属防护的常用方法和意义。
本节教学难点:金属的电化学腐蚀原理。
教学建议如下:1金属的腐蚀和防护属于化学学科的基础知识。
对于选修《化学与生活》模块的学生来说,课程标准对这部分内容的要求是比较低的:能够“描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义”。
因此,教学过程中要准确把握教学要求,不宜加深和拓宽,以免加重学生的学习负担。
例如,对于钢铁发生电化学腐蚀的原理,只要求学生知道在负极上铁失去电子而被氧化成Fe2+,在正极上发生的反应有O2得电子和H+得电子两种情况,而发生哪种反应是和钢铁表面吸附的水膜酸性有关。
金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1.了解金属的腐蚀现象及其原因;2.掌握常见金属的腐蚀方式和特点;3.熟悉金属防护的常用方法和原理;4.培养学生的实验观察能力和数据分析能力;5.培养学生的合作意识和团队合作能力。
二、教学内容1. 金属腐蚀•金属腐蚀的定义和基本概念;•腐蚀过程中发生的化学反应;•腐蚀速率与环境因素(如温度、湿度、氧气等)的关系。
2. 常见金属的腐蚀方式和特点•铁的锈蚀:原理、反应方程式及特点;•铝的氧化:原理、反应方程式及特点;•铜和铜合金的绿锈:原理、反应方程式及特点。
3. 金属防护方法•防止湿度和氧气接触,如涂层、包覆等方法;•使用防腐剂,如涂料、油漆等;•使用电化学保护方法,如阳极保护、阴极保护等。
4. 实验演示•设计实验方案,观察不同金属在不同环境条件下的腐蚀情况;•收集数据,分析实验结果;•总结实验中的经验和教训。
三、教学方法1.授课法:通过讲解理论知识和示意图,向学生介绍金属腐蚀与防护的基本概念和原理。
2.实验演示法:设计简单的实验,观察金属在不同环境条件下的腐蚀情况,并让学生参与数据收集和分析。
3.讨论交流法:组织小组讨论,让学生分享自己对金属腐蚀与防护的理解和经验,并进行互动交流。
四、评价方式1.实验报告评价:根据学生完成的实验报告内容、数据分析能力和思考深度进行评价。
2.小组讨论评价:根据学生在小组讨论中表现出的合作意识、团队合作能力和对他人观点的尊重程度进行评价。
3.平时作业评价:根据学生完成的课堂笔记、课后作业和参与度进行评价。
4.个人表现评价:根据学生在课堂上的积极性、主动性和表达能力进行评价。
五、教学过程安排第一课时1.导入:通过展示一些腐蚀严重的金属制品图片,引起学生对金属腐蚀问题的兴趣。
2.介绍金属腐蚀的基本概念和定义,以及与环境因素(温度、湿度、氧气等)之间的关系。
3.讲解铁的锈蚀过程及特点,并与学生一起探讨如何防止铁制品锈蚀。
4.设计小组讨论题目:你们身边有哪些铁制品发生了锈蚀?请分析其原因并提出防护措施。
第二节金属的腐蚀与防护教学目标:1.能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
2.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响;3.参与试验探究观察铁生锈的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣;教学重点:电化腐蚀的原因.教学难点:析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式.教学方法:实验探究、师生共议、归纳总结。
课时划分:两课时教学过程:一课时[投影]常见的金属腐蚀现象:[导课]金属腐蚀的现象非常普遍,像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等,如保养不好,都会腐蚀,从而造成大量金属的损耗。
至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康,甚至造成严重事故的损失,那就更无法估计了。
因此,了解金属腐蚀的原因,掌握防护的方法,是具有十分重要的意义的。
[板书] 第二节金属的腐蚀与防护一、金属腐蚀[阅读]回答什么是金属腐蚀?[板书]金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
[讲述] 金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
[板书]1、化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
[讲述]温度对化学腐蚀的影响:[科学探究]不同条件下铁钉的锈蚀注意:①光亮铁钉浸没在菜油之中;②光亮铁钉半浸半露在菜油中;③光亮铁钉完全浸没在食盐水中;④光亮铁钉完全浸没在酸性溶液中或碱性溶液中。
学生分别观察并写出报告以培养学生的观察与描述能力。
教师不但要给学生出题目,还要发挥点拨作用,提出注意点:①观察的一周中不要振荡试管,否则会破坏生锈的界面;②把各人设置的具体条件和的状况详尽记录在案,以利分析和归纳,写出高质[总结]铁钉生锈的条件:铁钉含杂质、与电解质溶液接触。
1-3-3金属的腐蚀与防护课型:新授课主备人:柴强教学目标知识与技能:1.了解金属腐蚀的危害,认识防止金属腐蚀的意义;2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义,理解电化学腐蚀的条件;3.理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别;4.了解金属防护的一般方法和电化学防护原理;过程与方法:运用原电池原理,分析电化学腐蚀的条件,学会区分条件不同,应用原理不同的分析方法,在腐蚀基础上理解金属防护;情感、态度与价值观:通过学习,认识到化学是为生产服务的,在日常生活中处处可以见到化学,激发学生的学习兴趣,提升学习效率;教学重点:金属腐蚀的原因,金属防护的方法;教学难点:析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别教学过程:复习提问1、1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下: Fe+NiO2+2H2O=FeOH2+NiOH2,请判断负极和正极,电解质溶液是什么尝试写出电极反应;-Fe+2OH—=FeOH2 +2e— +NiO2+2e—+2H2O=NiOH2 + 2OH—2、有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池;电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子,电极反应式:CH4+10OH—=CO32—+7H2O +8e—③负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e—=4OH—④电池放电后,溶液PH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④引入新课由于金属腐蚀而造成的损失非常严重,全世界每年都有大量的金属设备和金属材料都因腐蚀而报废,而由于材料腐蚀造成的事故损失则更为惨重;所以研究金属的腐蚀和防护的意义是不言而喻的;这节课我们就来看看这方面的内容;板书三、金属的腐蚀与防护投影金属的腐蚀照片;学生预习P27第2段;板书一金属腐蚀1、定义:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏;2、分类:化学腐蚀电化学腐蚀3、本质:金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程;教师化学腐蚀的例子在生活中也可以见到,比如:铜在高温下被空气中氧气氧化而变黑;轧钢时火红的钢锭表面脱落;做饭用的铁锅天长日久越用越薄等;过渡但是比较严重的还是金属因电化学作用而遭到的电化学腐蚀,下面同学们看看电化学腐蚀的原理;学生预习P27到P28倒数第2段;教师电化学腐蚀根据电解质溶液的酸碱性,一般分为两种腐蚀;首先我们看看第1种情况;板书二金属电化学腐蚀的原理1、吸氧腐蚀1条件:弱酸性或中性或碱性PH>4.32原理:—2Fe =2Fe2+ + 4e— + O2 + 2H2O + 4e— = 4OH—总:2Fe + O2 + 2H2O = 2FeOH2白色不溶物4FeOH2 +O2 + 2H2O =4FeOH3 2FeOH3 = Fe2O3nH2O + 3—nH2O红棕色不溶物铁锈提问如果水膜的酸性比较强,是不是还会发生吸氧腐蚀呢下面我们来看看这种情况;板书2、析氢腐蚀1条件:较强的酸性PH<4.32原理:—Fe =Fe2+ + 2e— + 2H+ +2e— =H2↑强调如何判断是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀呢最主要的还是看电解质溶液的酸碱性;要抓住这一点,切记提问那么电化学腐蚀与化学腐蚀有什么不同呢大家思考一下;投影教师下面我们来看看金属的防护,金属防护的原理主要还是依据金属腐蚀的原理;叫做“据腐蚀,来防护”呀学生预习P29—P30;教师我们在日常生活中也可以看到很多金属防护的例子;比如:自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,不锈钢不容易生锈;衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈,为什么不能用油;那么这些属于什么防护措施呢漆学生回答;板书三金属的防护措施1、改变金属的内部结构,使金属性质改变,成为合金;2、在金属表面覆盖一层保护层提问在港口,我们经常看到轮船靠船底的外壳处镶嵌着比较多的白色金属锌,那么这些锌是作什么用途呢学生防止钢材腐蚀;教师对,它属于电化学保护法;板书3、电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护;教师讲解原理以锌铜硫酸铜,用锌铜电极电解硫酸铜为例;板书1牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理2外加电流的阴极保护法——电解原理3外加电源在金属表面形成保护膜教师防腐措施的效果由好到差的顺序如下:板书外接电源的阴极保护法﹥牺牲阳极的阴极保护法﹥有一般防腐条件的腐蚀﹥无防腐条件的腐蚀练习下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是小结小结本节课的内容;作业P32 4、5 P33 7板书设计三、金属的腐蚀与防护一金属腐蚀1、定义:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏;2、分类:化学腐蚀电化学腐蚀3、本质:金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程;二金属电化学腐蚀的原理1、吸氧腐蚀1条件:弱酸性或中性或碱性PH>4.32原理:—2Fe =2Fe2+ + 4e— + O2 + 2H2O + 4e— = 4OH—总:2Fe + O2 + 2H2O = 2FeOH2白色不溶物4FeOH2 +O2 + 2H2O =4FeOH3 2FeOH3 = Fe2O3nH2O + 3—nH2O红棕色不溶物铁锈2、析氢腐蚀1条件:较强的酸性PH<4.32原理:—Fe =Fe2+ + 2e— + 2H+ +2e— = H2↑三金属的防护措施1、改变金属的内部结构,使金属性质改变,成为合金;2、在金属表面覆盖一层保护层3、电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护;1牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理2外加电流的阴极保护法——电解原理3外加电源在金属表面形成保护膜防腐措施的效果由好到差的顺序如下:外接电源的阴极保护法﹥牺牲阳极的阴极保护法﹥有一般防腐条件的腐蚀﹥无防腐条件的腐蚀教学反思。
金属的腐蚀与防护教学设计教案第3节化学能转化为电能——电池第3课时金属的腐蚀与防护【学习目标】1、能够运用原电池原理解释金属发生电化学腐蚀的原因。
2、学会利用原电池原理和电解原理设计防护的方法。
3、认识金属腐蚀的危害和防护的必要性。
【预习】三、金属的腐蚀与防护1、金属电化学腐蚀的原理(1)金属腐蚀。
金属腐蚀常见的类型:。
(2)电化学腐蚀①概念:当两种金属(或合金)且又同时暴露在里或与接触时,由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同,又可分为和两种。
②吸氧腐蚀见课本27页图1-3-13:表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况,其中为负极,为正极,铜板表面凝结有一层水膜,空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液,从而构成原电池。
电极反应为:负极:正极:然后OH-与Fe2+结合为Fe(OH)2,故该原电池的总反应为:Fe(OH)2与潮湿空气反应生成Fe(OH)3:方程式为:生成的Fe(OH)3分解,从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O),该过程主要消耗O2,称为吸氧腐蚀。
③析氢腐蚀同样是上述腐蚀,若空气中SO2含量较高,处于酸雨的环境下,使水膜酸度较高,即电解质溶液为酸性溶液,正极反应就变为:总反应为:。
该过程为析氢腐蚀。
无论是析氢腐蚀,还是吸氧腐蚀,都使金属成为原电池的负极,金属电子变为金属阳离子而被腐蚀,且金属越越易发生电化学腐蚀。
【例1】下列关于铁器的使用注意事项不正确的是()A、避免长期接触潮湿空气B、避免与酸性物质接触C、不能接触干燥的空气D、不能盛放硫酸铜溶液【例2】下列现象中,不是由于原电池反应造成的是( )A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。
B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。
C、纯铁和盐酸反应,如滴入几滴硫酸铜溶液,则可加快反应速率。
D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。
2、金属的防护金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生,常见有以下几种金属防护方法:(1)让金属制品处于的环境。
第二节金属腐蚀和防护
【教学目标】
1.能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
2.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响;
3.参与试验探究观察铁生锈及析氢腐蚀吸氧腐蚀的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣;
【教学重点】金属的电化学腐蚀
【教学难点】电化学原理
【教学方法】实验探究、师生共议、归纳总结。
【教学过程】
【引入】【板书】第四节金属的腐蚀
【板书】一、金属腐蚀:
【讲述】以上两个案例都是金属腐蚀造成的,我们以前接触过金属腐蚀的,曾经探讨过铁钉在什么条件下最容易受到腐蚀,我们来设计实验来研究一下钢铁腐蚀的条件,提示大家我们可以利用对比、比较的方法设计实验,我这里提供的实验用品有:铁钉、煮沸过的水(除O2)、干燥剂(CaCl2)、植物油、试管、橡胶塞,还有食盐溶液和醋酸溶液。
我们可以设计出至少五种实验方案来探究铁钉在什么条件下会锈蚀,什么条件下锈蚀的速度会加快。
注意在设计实验的时候将方案用到的物品填在学案相对应位置。
【实验设计】(学生自主设计)(由学生讲述设计的实验)
【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀,但是与水和空气同时接触的铁钉,出现明显的锈蚀。
与食盐溶液接触的铁钉和与醋酸接触的铁钉锈蚀的更加明显。
【板书】三、铁钉生锈的条件:潮湿的空气;加速锈蚀的原因,有电解质溶液。
【提问】铁作为我们常见的金属,我们看到的这个现象就是腐蚀现象,那么什么是金属腐蚀?它的定义,本质,分类分别是什么呢?
【投影】金属腐蚀:指金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)发生化学反应而引起损耗的过程。
本质:金属原子失去电子被氧化。
【讨论】我们刚才做的实验中给予铁钉了不同环境,也造成了不同程度的腐蚀,那么你们能感觉到这些腐蚀有什么明显的不同吗?
【讲述】如果我将铁钉在空气中灼烧,就是直接接触空气,例如有的地方的洒铁花,印度帕博尔的毒气泄漏事故中钢铁和氯原子的直接反应导致阀门腐蚀。
这样的腐蚀叫做金属的化学腐蚀,铁在干燥的空气中是腐蚀速度很慢的,而我们做的铁钉锈蚀条件中接触水和空气,接触食盐溶液和醋酸溶液的腐蚀很快,为什么呢?这就是第二类腐蚀,金属的电化学腐蚀。
展示电化学腐蚀的定义。
【投影】实验探究2,探究初中锌粒和稀硫酸反应,如果加入铜片会有什么现象。
【学生讲述】本来在锌粒上面的气泡,因为接触了铜片,立刻铜片上会有大量的氢气泡冒出,也相当于加快了锌粒的腐蚀。
【动画模拟】探讨回忆原电池的原理,指出铁钉其实是铁碳合金,含2~4%的碳,这样就组成了铁碳原电池,动画模拟讨论铁碳在酸性条件下和中性及弱酸性条件下的反应。
实验探究3:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
负极(Fe):Fe - 2e- = Fe2+
正极(C):2H++2e-=H2↑(析氢腐蚀)
2H2O + O2 + 4e- = 4OH-(吸氧腐蚀)
铁锈的生成:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
生成的Fe(OH)3,失水生成Fe2O3·xH2O就是铁锈。
【讲述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀,我们来看这个试验装置:p85
【试验现象和结论】水柱上升,说明发生了吸氧腐蚀。
【讲述】另外,我们还注意到,电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速
率更快,所以金属的腐蚀以电化学腐蚀为主。
【讲述】注:金属的腐蚀以电化学腐蚀同时发生,但以电化学腐蚀为主
【问题】中国南方地区钢铁腐蚀会更严重一些,在北极和沙漠地区腐蚀都不是很严重,根据腐蚀的条件,我们可以发现吸氧腐蚀会更普遍一些,但是在空气污染日益严重的今天,空气中的汽车尾气造成各地酸雨频现,就形成了析氢腐蚀,加快了腐蚀的进程。
在铁钉的锈蚀条件中我们刚好看到这样的现象,在酸性条件下铁钉腐蚀的最厉害,在中性强电解质溶液中比在水这种弱碱性溶液中腐蚀的严重一些。
【讲述】我们认识到金属的腐蚀的危害,那么你能找出下面这些图片中金属是如何进行防腐处理的吗?
【板书】金属的防护
【课堂小结】
这节课我们通过试验探究了金属腐蚀的本质、条件、原因和影响腐蚀速率的因素,其中需要注意的是,金属的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种,但是以电化学腐蚀为主,电化学腐蚀又包括吸氢腐蚀和吸氧腐蚀两种。
同时又了解了基本的几种金属防护的方法,相信我们自己在以后的生活中会更加注意为金属穿上一件战衣,别让他们赤裸的和肮脏的空气,酸性的雨水战斗,那样延长了无数钢铁战士的生命。
【随堂练习】
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)若液面上升,则溶液呈中性或弱酸性,发生吸氧腐蚀,电极
反应式为:负极: Fe –2e-=Fe 2+ ,
正极:O 2+2H 2O+4e-=4OH -
(2)若液面下降,则溶液呈酸性性,发生析氢腐蚀,电极反应
式为:负极:Fe –2e-=Fe 2+正极:2H ++2e-=H 2↑
2、2000年5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的牛首、猴首和虎首,普通铜器时间稍久容易出现铜绿,其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对起原因的分析,最可能的是( )
A 、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金;
B 、环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去;
C 、铜的金属活动性比氢小,因此不宜被氧化;
D 、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金;
【板书设计】第二节 金属的腐蚀
一、金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
金属腐蚀的本质:金属原子失电子而被氧化
M – ne == M n+
二、金属腐蚀的危害
三、金属腐蚀的条件:
1、潮湿的空气
2、接触腐蚀性物质
3、温度
四、金属腐蚀的原因:
1、化学腐蚀:金属直接与接触到的物质直接发生化学反应,这样引起的腐蚀为~
2、电化学腐蚀:不纯的金属(或合金)与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀成为电化学腐蚀。
负极(Fe):Fe - 2e- = Fe2+
正极(C):2H++2e-=H
↑(析氢腐蚀)
2H2O + O2 + 4e- = 4OH-(吸氧腐蚀)
总方程式:(析氢腐蚀)Fe+2H+=H2↑+Fe2+
(吸氧腐蚀)Fe+2H2O + O2=Fe(OH)2
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3铁锈的生成
Fe2O3·xH2O
注:铁锈疏松,会加剧内部钢铁的腐蚀
3、相互关系:往往同时发生,但电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
五、电化学腐蚀速率的影响因素:
1、在较强电解质溶液中腐蚀速率更快
2、金属性质越活泼,腐蚀速率越快。