2022年高中化學(xué)第三章 第二節(jié) 金屬的腐蝕與防護導(dǎo)學(xué)案新人教版選修1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1能描述金屬腐蝕的化學(xué)原理，知道金屬防護的常用方法，認(rèn)識防止金屬腐蝕的重要意義。  2進一步學(xué)會對比、比較認(rèn)識事物的科學(xué)方法和假設(shè)驗證探究的思維方式，辯證的認(rèn)識外因條件對化學(xué)變化的影響；3參與試驗探究觀察鐵生銹的過程，體會動手試驗自己獲得鐵的性質(zhì)的知識的成功愉悅，保持學(xué)習(xí)的興趣；【教材助讀】1、金屬的腐蝕是指_與_進行_而腐蝕損耗的過程，其本質(zhì)是_。一般可以分為_和_，前者指的是_，后者指的是_，一般情況下，兩種腐蝕同時存在，只是_比_要普遍得多。2、以不純的鋼鐵為例分析鋼鐵的腐蝕情況：吸氧腐蝕的實質(zhì)是鐵在_的存在下被_氧化，這一腐蝕過程因吸收了 _而被稱為吸氧腐蝕。發(fā)生吸氧腐蝕的條件是_，正極反應(yīng)是_，負(fù)極反應(yīng)是_。析氫腐蝕條件是_，正極反應(yīng)是_，負(fù)極反應(yīng)是_。3、影響金屬腐蝕的因素包括_和_兩個方面。就前者而言，金屬越_，就越容易_；后者包括_和_等方面。 4、防止金屬腐蝕的方法有_、_和_。課堂練習(xí)1、埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速度最慢的是 A在含鐵元素較多的酸性土壤中 B在潮濕疏松透氣的土壤中C在干燥致密不透氣的土壤中 D在含碳粒較多、潮濕透氣的土壤中2、鋼鐵的銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是 Fe由+2價變?yōu)?3 O2被還原 H+被還原 有Fe2O3·H2O形成 雜質(zhì)碳被氧化除去A B C D3、關(guān)于原電池的下列說法中，正確的是 A在正極上發(fā)生氧化反應(yīng) B化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬為負(fù)極C在外電路上電子流出正極 D是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置4、把a、b、c、d4塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成幾個原電池。若a、b相連時a為負(fù)極；c、d相連時電流由d到c；a、c相連時c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時b上有大量氣泡產(chǎn)生；則四種金屬的活動性順序由強到弱為： .(a>c>d>b)5、燒過菜的鐵鍋未及時洗去含有NaCl的殘液，過一段時間便出現(xiàn)紅棕色的鐵銹斑點，已知該銹斑為Fe(OH)3失水的產(chǎn)物。表示Fe(OH)3生成的電極反應(yīng)式、離子方程式和化學(xué)方程式分別為；（1）負(fù)極 ， 正極 ；（2） ；（3） 。（Fe-2e=Fe2+ ,2H2O+O2+4e=4OH-,） (Fe2+2OH-=Fe(OH)2；4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3) 6、有人設(shè)計以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠人體內(nèi)血液種含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進行工作。它的兩極電極反應(yīng)式分別為： 。（正極：Zn-2e=Zn2+ ,負(fù)極：2H2O+O2+4e=4OH-,）【課堂探究】學(xué)生活動1什么是金屬腐蝕？金屬腐蝕：金屬（或合金）跟周圍接觸到的氣體（或液體）反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。金屬的化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。特點：反應(yīng)簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。講述溫度對化學(xué)腐蝕的影響：科學(xué)探究不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕注意：光亮鐵釘浸沒在菜油之中；光亮鐵釘半浸半露在菜油中；光亮鐵釘完全浸沒在食鹽水中；光亮鐵釘完全浸沒在酸性溶液中或堿性溶液中。學(xué)生分別觀察并寫出報告以培養(yǎng)學(xué)生的觀察與描述能力。教師不但要給學(xué)生出題目，還要發(fā)揮點撥作用，提出注意點：觀察的一周中不要振蕩試管，否則會破壞生銹的界面；把各人設(shè)置的具體條件和的狀況詳盡記錄在案，以利分析和歸納，寫出高質(zhì)量的家庭探究報告。實驗方案記錄結(jié)論總結(jié)鐵釘生銹的條件：鐵釘含雜質(zhì)、與電解質(zhì)溶液接觸。學(xué)生活動2絕大多數(shù)鋼鐵生銹是否是化學(xué)腐蝕？為什么？投影鋼鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕：講解 吸氧腐蝕與析氫腐蝕：發(fā)生條件、正負(fù)極反應(yīng)、總反應(yīng)。分類析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強（弱酸）水膜酸性較弱或呈中性負(fù)極反應(yīng)Fe 2e = Fe2+2Fe 4e = 2 Fe2+正極反應(yīng)2H+ + 2e = H22H2O + O2 + 4e = 4OH-總反應(yīng)Fe + 2H+ = Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2  4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O 次要主要學(xué)生活動3討論自行車不同構(gòu)件的防銹措施：討論要想減少或避免電化學(xué)腐蝕，我們應(yīng)該采取什么措施？對金屬做必要的精煉，以減少其中能導(dǎo)電的不活潑雜質(zhì)。對機器、儀表及時保養(yǎng)，減少金屬與腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液、潮濕氣體的接觸。根據(jù)用途不同采取不同的方法使金屬與造成發(fā)生的介質(zhì)隔離，如涂油脂、噴漆、鍍層、表面鈍化等。選用適宜的金屬或非金屬制成耐腐蝕的合金，如煉制不銹鋼、耐酸鋼等。采用電化學(xué)防護方法，如在鋼鐵的船體上焊接上較活潑的金屬鋅?！井?dāng)堂檢測】1解釋下列現(xiàn)象并寫出有關(guān)原電池的電極反應(yīng)：（1）馬口鐵（鍍Sn鐵皮）做的罐頭，打開后為什么極易生銹？（2）自來水管（鍍Zn鐵管）和白鐵皮做的提桶，為什么不易生銹？（3）輪船船殼的水線以下部分，為什么要裝上一定數(shù)量Zn塊？2橋梁上鋼結(jié)構(gòu)接頭處須用鉚釘連結(jié)，以下三種鉚釘，選用何種為好？（1）鋁鉚釘 （2）銅鉚釘 （3）鋼鉚釘3下列各燒杯中盛有海水，依次插入：（1）Fe片；（2）Cu、Fe導(dǎo)線相連；（3）Sn、Fe導(dǎo)線相連；（4）Zn、Fe導(dǎo)線相連；（5）Al、Fe導(dǎo)線相連；鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是：?！練w納總結(jié)】化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的對比（1）本質(zhì)：金屬原子失電子而被氧化M ne = Mn+ (2) （3）相互關(guān)系：往往同時發(fā)生，電化腐蝕要比化學(xué)腐蝕普遍得多?！締栴}拓展】學(xué)校（或社區(qū)、鄉(xiāng)村）內(nèi)的自行車防雨棚采用了鋼架結(jié)構(gòu)，但使用不久就會生銹。為了使它有比較長的使用壽命，需要采取防銹措施。請同學(xué)們思考：怎樣應(yīng)用有關(guān)金屬銹蝕的知識來防止自行車棚的鋼架銹蝕呢？我的假設(shè)車棚鋼架銹蝕的主要原因是：-、-、-、-我的方案針對這些原因采取下列措施，可以防止車棚鋼架銹蝕：1.-2.-3.-探究過程建議1.查閱有關(guān)鋼鐵銹蝕原因和防護方法的資料，在此基礎(chǔ)上初步考慮可以采取的防銹措施，整理成參考材料并與同學(xué)進行交流和討論。2.考察同類車棚的防銹方法及其效果，向有經(jīng)驗的人征求意見，在此基礎(chǔ)上寫成考察報告。3.設(shè)計幾種方案，根據(jù)某些指標(biāo)比較這些方案的優(yōu)缺點，然后確定一個比較好的方案。主要步驟和方法方案1方案2方案3防銹材料成本估算施工人力成本估算有效防銹期估計綜合評價優(yōu)劣排序幾點說明1.本課題是一項實踐性很強的探究活動，要求學(xué)生單獨或以小組形式進行實地考察，結(jié)合成本核算和效果分析獲得可行的方案。2.如果沒有適當(dāng)?shù)淖孕熊嚺?，可選擇類似的需要做防銹處理的農(nóng)具棚、候車棚、露天鐵架或者家用鐵器等替代，并寫出有關(guān)的研究報告。