2019-2020年高中化學 《金屬腐蝕與防護》教案1 蘇教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學 《金屬腐蝕與防護》教案1 蘇教版選修4 教案7（1-3-1：金屬的腐蝕與防護） 教學目標：1．了解什么是金屬的腐蝕，金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？ 2．了解一般金屬的腐蝕可分為哪幾種？ 3．了解一般金屬的防護方法。 教學重點：鋼鐵的吸氧腐蝕及防護發(fā)方法。 教學難點：金屬腐蝕的本質(zhì)。 教學模式：自學探究講練結合 教學過程： 一、自學探究 1．什么是金屬的腐蝕？舉例說明。2.金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？ 3．由于金屬接觸的介質(zhì)不同，一般金屬的腐蝕可分為幾種？各是什么？ 4．什么是化學腐蝕？舉例說明。 5．什么是電化學腐蝕？ 6．在潮濕的空氣里，鋼鐵制品的表面為什么會形成無數(shù)微小的原電池？ 吸氧腐蝕：條件 負極： 正極： 析氫腐蝕：條件 負極： 正極： 二．總結 （一）、金屬的電化學腐蝕 1．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。 2．金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬原子金屬陽離子 M - ne- = Mn+ 4．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。 特點：反應簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應。 5．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。 在這些微小的原電池里，做負極的鐵失去電子被氧化，鋼鐵表面的水吸收氧氣得電子生成OH-，這樣鋼鐵制品被慢慢腐蝕。 鋼鐵在潮濕空氣里腐蝕 負極：Fe - 2e- = Fe2+ 正極：2H2O + O2 + 4e-= 4OH- 6．化學腐蝕和電化學腐蝕的比較 化學腐蝕 電化學腐蝕 條件 金屬跟氧化劑直接接觸 不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸 現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生 本質(zhì) 金屬被氧化的過程 較活潑的金屬被氧化的過程 相互關系 化學腐蝕和電化學腐蝕往往同時發(fā)生，電化腐蝕要比化學腐蝕普遍得多。 7．鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 水膜呈酸性。 水膜呈中性或酸性很弱。 電 極 反 應 負極Fe(- ) 正極C(+) 總反應: Fe-2e-=Fe2+ 2H2O + 2e- = H2↑+2OH- Fe + 2 H2O == Fe(OH) 2+ H2↑ 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e=4OH- 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+2H2O+O2=4Fe(OH) 3 Fe2O3 nH2O （鐵銹） 聯(lián)系 通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。 （二）、金屬的電化學保護 金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能等方面都將發(fā)生變化，會使機器設備、儀器、儀表的精密度和靈敏度降低，影響使用以至報廢，甚至發(fā)生嚴重事故。據(jù)估計，每年由于腐蝕而直接損耗的金屬材料，約占金屬年產(chǎn)量的10%。因此防止金屬腐蝕有很重要的意義。金屬的防護方法有多種。 1．犧牲陽極保護法 原理 ：形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，不反應，起到保護作用；而活潑金屬反應受到腐蝕。 2．外加電流法 將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設備的腐蝕。