2019-2020年高中化學 《金屬的電化學腐蝕與防護》教案5 新人教版選修4.doc
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2019-2020年高中化學 金屬的電化學腐蝕與防護教案5 新人教版選修4課本:化學與生活 選修 知識與技能: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,解決一些生活問題。教學過程與方法:通過對生活中一些常見現(xiàn)象,激發(fā)興趣,聯(lián)系以前學過的知識,進而培養(yǎng)起分析并解決生活中實際問題的能力。情感態(tài)度與價值觀:切實感受金屬及合金在國家建設(shè)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:了解金屬腐蝕的本質(zhì)及原理教學難點:了解金屬腐蝕的本質(zhì)及原理,生活中一些金屬用品的防護課時安排:1課時教學過程:創(chuàng)設(shè)情境 (展示圖片)大家在生活中經(jīng)常會看到嶄新的欄桿,外層保護層壞了之后很快就生銹了。買回來的自行車,用了一段時間漆層脫落的地方也出現(xiàn)生銹的跡象了,再用一段時間就銹跡斑斑。提問 金屬為什么易被腐蝕呢?學生投影圖4-4-3講解 因為很多金屬都是不純的。就拿鋼鐵來說吧。鋼鐵不是純鐵,而是鐵合金,因為在冶煉中不可能做到完全除去碳元素,另外適量的碳也可以提高鋼鐵的性能。欄桿、自行車表面鍍層或漆層等保護層脫落后,一般都處在潮濕的空氣中或者被雨水淋濕,在暴露出的鋼鐵表面上就回形成一層水膜,就組成了無數(shù)微小的原電池。板書 課題4 金屬制品的防護一、自行車金屬部件為什么易被腐蝕知識回顧 請大家回顧一下,構(gòu)成原電池都需要哪些條件?學生 (1)有兩個活潑性不同的金屬(或金屬與非金屬)作電極(2)有電解質(zhì)溶液(酸、堿、鹽)(3)形成閉合回路講解 這水膜中溶有二氧化碳等物質(zhì)充當了電解質(zhì)溶液的角色。鐵與碳相比,鐵較活潑,因此鐵相當于微小原電池的負極,碳相當于微小原電池的正極。投影板書并講解 (投影圖4-4-4)負極:正極:總反應(yīng):講授 氫氧化亞鐵不穩(wěn)定會被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵,氫氧化鐵又分解生成紅色的三氧化二鐵(即鐵銹)。我們把金屬在有電解質(zhì)溶液存在情況下通過原電池反應(yīng)發(fā)生的腐蝕叫電化學腐蝕。所以鋼鐵不僅在潮濕的空氣中,還是直接與海水、雨水、河水等含電解質(zhì)的溶液接觸都會發(fā)生電化學腐蝕。板書 追根尋源 在酸雨比較嚴重的地區(qū)或H+濃度較高的潮濕環(huán)境中,鋼鐵有可能會發(fā)生另一種電化學腐蝕析氫腐蝕。負極:正極:做飯用的鐵鍋天長日久越用越薄,發(fā)生的化學變化為在高溫條件下鐵被空氣中的氧氣直接氧化??偨Y(jié) 除了發(fā)生電化學腐蝕外,金屬與氧化性較強的物質(zhì)直接接觸也能被腐蝕。像這種金屬與氧化劑直接接觸而被腐蝕的過程,稱為化學腐蝕。提問 那大家觀察一下剛才所學的腐蝕,是否能從中總結(jié)出金屬腐蝕的本質(zhì)是什么?學生 金屬原子失去電子變成金屬陽離子,在此過程中金屬被氧化。板書金屬腐蝕的本質(zhì) 比較分析析 氫 腐 蝕吸 氧 腐 蝕條件水膜呈酸性CO2+H2O=H2CO3 =H+HCO3-水膜呈中性或酸性很弱電極反應(yīng)負極Fe(- )正極C(+)總反應(yīng):FeFe2+2e-2H+2e-H2Fe+2H+=Fe2+H22Fe2Fe2+4e-O2+2H2O+4e-4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe(OH)3變Fe2O3 nH2O聯(lián)系通常兩種腐蝕同時存在,但以后者更普遍。板書 電化學腐蝕形成的條件是: 電化學腐蝕的特征是:過渡 如何防腐呢?交流研討 1.鐵鍋用完后要刷洗干凈并保持干燥。如果炒完菜之后不刷鍋,殘留的菜湯會對鐵鍋產(chǎn)生什么影響?2.哪些方法可以防止自行車金屬部件的腐蝕?學生板書 二、自行車金屬部件的防腐蝕投影 圖4-4-7根據(jù)學生的回答進行歸納小結(jié) 在自行車出廠前在金屬部件的表面加上防護層的方法,如給車架、擋泥板、車后座烤上一層漆,車把、車圈、車輻條進行電鍍,將車座彈簧用一層“烤藍”保護等。我們在平常使用時,也要注意對自行車的保養(yǎng),比如給鏈條涂上機油,給軸承涂上凡士林,要防止自行車的磕磕碰碰,要保持自行車的干燥等。板書 金屬的防腐措施:1.加保護層 搪瓷、塑料、鍍金屬、涂油、噴漆閱讀 指導(dǎo)閱讀“知識支持”電鍍提問 即使車輻條的鋅鍍層部分破損,還可以為鐵繼續(xù)提供可靠的保護,為什么?學生 在潮濕的環(huán)境中,鐵、鋅和水膜可形成微小的原電池,鋅活潑作為負極先被消耗。講解 這就是犧牲陽極的陰極保護法。板書 2.犧牲陽極的陰極保護法交流研討 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及所處環(huán)境,分析這樣做的原因。學生思考 連接照明電路時,不可把銅線和鋁線擰在一起,這是為什么?學生閱讀 指導(dǎo)閱讀“拓展視野”過渡 在現(xiàn)代社會中,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(chǔ)。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。全世界每年因腐蝕而損失的金屬材料超過1億噸,經(jīng)濟損失高達數(shù)百億元。提問 有沒有不被腐蝕的自行車?學生板書 三、自行車中的合金材料講解 這就是我們要介紹的第三種金屬防護方法。那就是改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如生產(chǎn)合金鋼)板書 合金:由金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。鐵合金 銅合金 鎂合金 鋁合金 鈦合金等投影 各種合金圖片并講解閱讀 指導(dǎo)閱讀表4-4-1課堂練習 1鋼鐵腐蝕發(fā)生得最普遍的是: ( )A.化學腐蝕 B.析氫腐蝕 C.吸氧腐蝕 D. 摩擦損耗2埋在地下的輸油鑄鐵管道,在下列各種情況下被腐蝕速率最慢的是 ( )A在潮濕疏松的土壤中; B在含鐵元素較多的酸性土壤中;C在干燥致密不透氣的土壤中; D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤中3. 下列防腐措施中,屬于電化學保護法的是 ( )A.用氧化劑使金屬表面生成一層致密穩(wěn)定的氧化物保護膜B.在金屬中加入一些鉻或鎳支撐金屬或合金C.在輪船的船殼水線以下部分裝上一鋅錠 D.金屬表面噴漆4. 下列事實不能用電化學理論解釋的是 ( )A.在輪船的船殼水線以下部分裝有一定量的鋅塊B.鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用 C.鋁片不用特殊方法保存 D.常溫下鋁跟稀硫酸快速反應(yīng),跟濃硫酸幾乎不反應(yīng)。答案:CCCCC總結(jié)利用電化學原理來破壞或減少發(fā)生腐蝕條件的方法,叫做電化學保護法。用比鐵活潑的金屬進行電鍍保護鐵不被腐蝕的電化學保護法叫做“犧牲陽極的陰極保護法”。將金屬和一塊不溶性輔助分別連接到電源的負極和正極上,接通直流電源,使電子流入金屬的方法,叫外加電流的陰極保護法。作業(yè) P108 1、3主板書課題4 金屬制品的防護一、自行車金屬部件為什么易被腐蝕負極:正極:總反應(yīng):金屬腐蝕的本質(zhì) 電化學腐蝕形成的條件是: 電化學腐蝕的特征是:二、自行車金屬部件的防腐蝕金屬的防腐措施:1. 加保護層 搪瓷、塑料、鍍金屬、涂油、噴漆2. 犧牲陽極的陰極保護法三、自行車中的合金材料合金:由金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。鐵合金 銅合金 鎂合金 鋁合金 鈦合金等作業(yè) P108 1、3- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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