《金属的电化学腐蚀与防护》教案3(新人教选修4)

第四节金属的电化学腐蚀与防护

教材内容分析：

本节内容安排：揭示金属腐蚀的严重性和危害性→分析金属腐蚀的原因→探讨防止金属腐蚀的思路和方法。

教材以钢铁锈蚀为例，剖析了金属的两种电化腐蚀过程，并重点介绍了金属的电化学防护方法。

教材目标设定：

1、解金属腐蚀的两种形式。

2、了解钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀这两种电化学腐蚀的作用原理。

3、根据金属的电化学防护的方法

教学方法建议：

阅读讨论、分析探究

教学过程设计：

【阅读】：P84—第1，2小节，了解金属锈蚀的现象

【阅读】：P84—第3，4，5小节，了解金属腐蚀的两种方式

【板书】：一金属的电化学腐蚀

1、金属的腐蚀：化学腐蚀和电化学腐蚀

【阅读】：P84－最后一节至P85，思考并分析以下问题：

1、钢铁的电化学腐蚀有哪两种形式？

吸氧腐蚀、析氢腐蚀

2、钢铁的电化学腐蚀的实质失什么？

钢铁与电解质溶液接触，形成Fe—C原电池，铁失去电子而被氧

3、钢铁在潮湿空气中怎样形成微小的原电池？

Fe、C作电极，钢铁在潮湿的空气中表面形成一层水膜，水膜溶解

有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体。从而形成电解质溶液。

4、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应怎样？

析氢腐蚀：（水膜的酸性较强）

负极：Fe —2e—＝Fe2＋

正极：2H2O + 2e—＝H2↑+ 2OH—

总反应：Fe + 2H2O ＝Fe（OH）2

吸氧腐蚀：（水膜的酸性很弱或呈中性）

负极：Fe —2e—＝Fe2＋

正极：2H2O + O2＋4e—＝4OH—

总反应：2Fe + 2H2O + O2＝2 Fe（OH）2

两种腐蚀中生成的Fe（OH）2被O2氧化成Fe（OH）3，再失去一部

分水生成Fe2O3·X H2O疏松地覆盖在钢铁表面。

5、电化学腐蚀与化学腐蚀有什么异同？

相同点：都是金属原子失去电子而被氧化。

不同点：1、电化学腐蚀过程中伴随着电流产生，化学腐蚀过程没有。

2、两种腐蚀均同时发生，但电化学腐蚀普遍，腐蚀速度快。【板书】：2 钢铁的电化学腐蚀

析氢腐蚀：负极：Fe —2e—＝Fe2＋

正极：2H2O + 2e—＝H2↑+ 2OH—

总反应：Fe + 2H2O ＝Fe（OH）2

吸氧腐蚀：负极：Fe —2e—＝Fe2＋

正极：2H2O + O2＋4e—＝4OH—

总反应：2Fe + 2H2O + O2＝2 Fe（OH）2

4Fe（OH）2＋2H2O + O2＝4Fe（OH）3，Fe（OH）3

失去部分水，形成Fe2O3·X H2O。

【演示实验】：P85－实验4－3，观察现象。

导管内形成一段水柱

【过渡】：我们了解了金属的电化学腐蚀原理。可以指导我们去做好金属的防护，减少金属的腐蚀。

【阅读】：P86－87：二、金属的电化学防护，思考和分析以下问题：

1、金属的电化学防护通常有哪两种方法？

牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法

2、牺牲阴极的阳极保护法中，对阳极有什么要求？

活泼性比Fe强，如Zn等，并要定期拆换

3、外加电流的阴极保护法如何保护？

被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作辅助阳极，接上外加直流电源，通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生电

子的积累，抑制了钢铁发生电子的作用。

【板书】：二金属的电化学防护

1、牺牲阳极的阴极保护法

2、外加电流的阴极保护法

【科学探究】：P87－科学探究，验证牺牲阳极的阴极保护法，观察现象

现象：电压计指针发生偏转，Fe电极上有气泡。铁电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，溶液不变蓝色。

结论：铁未被氧化

【讲解】：除电化学防腐蚀外，金属防腐蚀的方法还有很多种。如制成合金，喷涂油漆，电镀等

课堂练习：

1．下列装置中（杯中装有海水）能使铁受到保护不被腐蚀的是（）

2．为保护地下钢管不受腐蚀，可使用( )

A、直流电源负极相连

B、铜板相连

C、锌板相连

D、直流电源正极相连

3．以下现象与电化学腐蚀无关的是（）

A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿

B、生铁比纯铁容易生锈

C、铁器附有铜质配件，在接触处易生铁锈

D、银质物品久置表面变暗

4、炒过菜的铁锅未及时洗净（含NaCI），不久出现红褐色锈斑，试回答：

（1）铁锅的锈蚀属于，腐蚀的原因是

。

（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极：

正极：，正负极产物会继续发生反应，反应的化学方程式为。