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2019-2020年高中化學 化學與生活《垃圾的妥善處理與利用》教案9 魯科版選修1 教學目標： 1、了解金屬腐蝕的本質(zhì)及分類，特別是電化學腐蝕的原理。 2、明確金屬防護的方法，培養(yǎng)學生分析并解決生活中實際問題的能力。 3、切實感受金屬及合金在國家建設及社會生活中的重要作用，形成愛護資源，科學實用資源的正確思想。 教學重點：電化腐蝕的原因． 教學難點：析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應方程式． 教學過程： 交流研討：金屬材料的用量越來越大，品種也 越來越多。可以毫不夸張地說，金屬材料是現(xiàn)代物質(zhì)文明的基礎。 不過，需要注意的是，金屬材料一直在悄悄地經(jīng)受著破壞——腐蝕。全世界每年因腐蝕而損失的金屬材料的數(shù)量相當多。因此，金屬的防腐蝕問題一直是世界科技領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容金屬腐蝕的現(xiàn)象隨處可見。例如，自行車長期使用，保護層會漸漸破損，如果暴露出來的金屬部件處于潮濕的空氣中或被雨水淋濕，就容易發(fā)生腐蝕。 思考： 1．你知道金屬為什么會被腐蝕嗎?在這一過程中發(fā)生了什么化學變化? 2．自行車采取了哪些防腐蝕措施?你知道這些防腐蝕措施的道理嗎?你認為哪些方法還可以減少自行車金屬部件的腐蝕?有沒有不被腐蝕的自行車? 一、自行車部件為什麼易被腐蝕 1、概念：金屬腐蝕 [閱讀]回答什么是金屬腐蝕？本質(zhì)？分類？ 金屬腐蝕：金屬（或合金）跟周圍接觸到的氣體（或液體）反應而腐蝕損耗的過程。 [講述] 金屬的化學腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。 本質(zhì)：金屬原子失電子而被氧化 M – ne == Mn+ 金屬腐蝕的分類：化學腐蝕和電化學腐蝕 閱讀教材，舉例說明什么是化學腐蝕？什么是電化學腐蝕？ 你知道金屬為什么會被腐蝕嗎？在這一過程中發(fā)生了什么化學變化？ 2、化學腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。特點：反應簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應。 3、電化學腐蝕：不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失電子被氧化的腐蝕。 思考：①、電化學腐蝕的形成條件和特征。 ②、化學腐蝕與電化學腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系。 4. 鋼鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕 [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、正負極反應、總反應。 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 負極反應 Fe –2e === Fe2+ 2Fe –4e === 2 Fe2+ 正極反應 2H+ + 2e === H2 2H2O + O2 + 4e－ == 4OH- 總反應 Fe + 2H+ == Fe2+ + H2 2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O 次要 主要 二、自行車金屬部件的防腐蝕 [思考與交流] 1．討論自行車不同構(gòu)件的防銹措施： 2．要想減少或避免電化學腐蝕，我們應該采取什么措施？ [講解]金屬防護的方法 （1）改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)——不銹鋼 (2)在金屬表面覆蓋保護層如：噴漆、涂油、電鍍 (3)電化學保護法：利用原電池原理來減少金屬腐蝕的方法。 思考：在輪船水面以下的船體上常要焊上鋅塊或鋁塊。結(jié)合金屬腐蝕的條件和輪船本身的材料幾所處環(huán)境，分析人們這樣做的原因 (4)犧牲陽極的陰極保護法:用比鐵活潑的金屬與鐵相連構(gòu)成原電池來保護鐵 [講述]金屬腐蝕本質(zhì)就是金屬失電子而被氧化的過程。金屬越活潑，金屬越易被腐蝕。因此在金屬鐵上連接一塊比它更活潑的金屬，發(fā)生原電池反應時，失電子的為活潑的金屬，而鐵被保護。 (5)外加電流的陰極保護法 陰極：被保護金屬 陽極：不溶性電極