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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?？梢院敛豢鋸埖卣f，金屬材料是現(xiàn)代物質文明的基礎。 不過，需要注意的是，金屬材料一直在悄悄地經受著破壞——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域研究的重要內容金屬腐蝕的現(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？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直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。 本質：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）改變金屬的內部結構——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成原電池來保護鐵 [講述]金屬腐蝕本質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