--金属的腐蚀与防护
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【提问】那么电化学腐蚀与化学腐蚀有什么不同呢?大家思考一下。
【投影】
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟周围物质(气体或溶液)直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系
两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
【教师】下面我们来看看金属的防护,金属防护的原理主要还是依据金属腐蚀的原理。叫做“据腐蚀,来防护” 呀! 【学生】预习 P29—P30。 【教师】我们在日常生活中也可以看到很多金属防护的例子。比如:自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐 腐蚀又耐磨的 Cr,不锈钢不容易生锈;衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”选用油 脂来防锈,为什么不能用油;那么这些属于什么防护措施呢?漆 【学生】回答。 【板书】(三)金属的防护措施
1 、改变金属的内部结构,使金属性质改变,成为合金。 2 、在金属表面覆盖一层保护层 【提问】在港口,我们经常看到轮船靠船底的外壳处镶嵌着比较多的白色金属锌,那么这些锌是作什么用途呢? 【学生】防止钢材腐蚀。 【教师】对,它属于电化学保护法。 【板书】 3、电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。 【教师】讲解原理(以锌铜硫酸铜,用锌铜电极电解硫酸铜为例)。 【板书】( 1)牺牲阳极的阴极保护法 —— 原电池原理
教学重点 :
金属腐蚀的原因,金属防护的方法。
教学难点 :
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别
教学过程 :
【复习提问】
1、1909 年爱迪生发明了镍铁碱性电池,其化学反应原理如下: 和正极,电解质溶液是什么 ?尝试写出电极反应。
Fe+NiO 2+2H 2O=Fe(OH) 2+Ni(OH) 2 ,请判断负极
( - )Fe+2OH — =Fe(OH) 2 +2e— (+)NiO 2+2e—+2H 2O=Ni(OH) 2 + 2OH —
红棕色不溶物
铁锈
【提问】如果水膜的酸性比较强,是不是还会发生吸氧腐蚀呢?下面我们来看看这种情况。
【板书】 2、析氢腐蚀
( 1)条件:较强的酸性( PH< )
( 2)原理: ( — )Fe =Fe2+ + 2e —
(+ )2H + +2e— =H 2↑
【强调】如何判断是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀呢?最主要的还是看电解质溶液的酸碱性。要抓住这一点,切记!
( 2)原理: ( — )2Fe =2Fe2+ + 4e —
(+ )O 2 + 2H 2O + 4e — = 4OH —
总: 2Fe + O 2 + 2H 2O = 2Fe(OH) 2
白色不溶物
4Fe(OH) 2 +O2 + 2H 2O =4Fe(OH) 3
2Fe(OH) 3 = Fe2O3?nH 2O + (3 — n)H 2O
【作业】 P32 4、 5
P33 7
【板书设计】三、金属的腐蚀与防护
(一)金属腐蚀
1 、定义:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。
2、分类: 化学腐蚀
电化学腐蚀 3 、本质:金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程。 (二)金属电化学腐蚀的原理
1、吸氧腐蚀( 1)条件:弱酸性或中性或碱性( PH> )
( 2)原理: ( — )2Fe =2Fe2+ + 4e —
(+ )O 2 + 2H 2O + 4e — = 4OH —
总: 2Fe + O 2 + 2H 2O = 2Fe(OH) 2
白色不溶物
4Fe(OH) 2 +O2 + 2H 2O =4Fe(OH) 3
( 2)外加电流的阴极保护法 —— 电解原理 ( 3)外加电源在金属表面形成保护膜
【教师】防腐措施的效果由好到差的顺序如下:
【板书】外接电源的阴极保护法﹥牺牲阳极的阴极保护法﹥有一般防腐条件的腐蚀﹥无防腐条件的腐蚀
【练习】下列各情况,在其中 Fe 片腐蚀由快到慢的顺序是(
)
【小结】小结本节课的内容。
2、有人设计出利用 CH4 和 O2 的反应,用铂电极在 KOH 溶液中构成原电池。电池的总反应类似于
燃烧,则下列说法正确的是(
)
CH 4 在 O2 中
①每消耗 1molCH 4 可以向外电路提供 8mole-
②负极上 CH 4 失去电子,电极反应式:
CH
4+10OH
—
=CO
2 3
—
+7H 2 O
+8e
1- 3- 3
金属的腐蚀与防护
课型:新授课 主备人:柴强 教学目标
知识与技能 : 1. 了解金属腐蚀的危害,认识防止金属腐蚀的意义; 2. 了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义,理解电化学腐蚀的条件; 3. 理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别; 4. 了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。 过程与方法 :
运用原电池原理,分析电化学腐蚀的条件,学会区分条件不同,应用原理不同的分析方法,在腐蚀基础上理解 金属防护。 情感、态度与价值观 : 通过学习,认识到化学是为生产服务的,在日常生活中处处可以见到化学,激发学生的学习兴趣,提升学习效 率。
—
③负极上是 O2 获得电子,电极反应式为: O2+2H 2O+4e— =4OH —
④电池放电后,溶液 PH 不断升高
Байду номын сангаас
A. ①②
B.①③
C. ①④
D. ③④
【引入新课】 由于金属腐蚀而造成的损失非常严重, 全世界每年都有大量的金属设备和金属材料都因腐蚀而报废, 而由于材料腐蚀造成的事故损失则更为惨重。所以研究金属的腐蚀和防护的意义是不言而喻的。这节课我们 就来看看这方面的内容。
【板书】三、金属的腐蚀与防护
【投影】金属的腐蚀照片。 【学生】预习 P27 第 2 段。
【板书】(一)金属腐蚀
1 、定义:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。
2、分类: 化学腐蚀
电化学腐蚀
3 、本质:金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程。
【教师】化学腐蚀的例子在生活中也可以见到,比如:铜在高温下被空气中氧气氧化而变黑;轧钢时火红的钢锭 表面脱落;做饭用的铁锅天长日久越用越薄等。
【过渡】但是比较严重的还是金属因电化学作用而遭到的电化学腐蚀,下面同学们看看电化学腐蚀的原理。
【学生】预习 P27 到 P28 倒数第 2 段。
【教师】电化学腐蚀根据电解质溶液的酸碱性,一般分为两种腐蚀。首先我们看看第
1 种情况。
【板书】(二)金属电化学腐蚀的原理
1 、吸氧腐蚀
( 1)条件:弱酸性或中性或碱性( PH>)