3.2 金属的腐蚀和防护
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第三单元金属的腐蚀与防护知能定位1.了解金属腐蚀的原因,能辨别金属发生腐蚀的类型。
2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。
情景切入铁生锈的现象随处可见,为什么铁在潮湿的环境中容易生锈?采取什么措施可以防止铁生锈呢?自主研习一、金属的电化学腐蚀1.金属腐蚀(1)定义金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
(2)实质金属失去电子被氧化。
(3)类型①化学腐蚀:指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
腐蚀过程中无电流产生。
②电化学腐蚀:指不纯的金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
2.电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀:钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时,氧气参加电极反应,发生吸氧腐蚀。
负极:2Fe=4e-+2Fe2+;正极:2H20+02+4e-==40H-;总反应:2Fe+02+2H20==2Fe(OH)2。
最终生成铁锈(主要成分为Fe203-xH20),反应如下:4Fe(OH)2+02+2H20==4Fe(OH)3;2Fe(OH)3==Fe203•xH20+(3-x)H20o(2)析氢腐蚀:金属表面的电解质溶液酸性较强,腐蚀过程中不断有H2放出。
负极:Fe=Fe2++2e-;正极:2H++2e-=H2f;总反应:Fe+2H+==Fe2++H2f。
二、金属的电化学防护1.金属的防护(1)本质:阻止金属发生氧化反应。
(2)方法①改变金属内部结构,如制成合金等。
②加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。
③电化学防护2.电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起,更活泼的金属作阳极(负极)被腐蚀,作为阴极(正极)的金属被保护。
(2)外加电流的阴极保护法(原理如图)课堂师生互动考例1(2009-北京卷,6)下列叙述不正确的是()A..铁表面镀锌,铁作阳极B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e--==4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl--2e-==Cl2f解析:本题主要考查电化学知识,只要掌握原电池和电解的原理就能作答,A项中锌作阳极,B项锌作负极,铁被保护,C、D都是正确的。
第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护一、教材分析《金属的腐蚀和防护》是人教版高中化学选修一《化学与生活》第三章第二节。
本节包括两部分内容:金属的腐蚀和防护。
内容涉及金属腐蚀的化学原理(化学腐蚀、电化学腐蚀)、影响腐蚀速率的因素、强调指出金属腐蚀的本质以及金属防护的常用方法等。
在学习了原电池原理的基础上,引导学生学习金属的腐蚀与防护,重点是能够用金属电化学腐蚀的原理解释生活中金属腐蚀的现象,加深了学生对化学与生活实际联系的认识。
本节内容是本章理论知识的实际应用,有助于学生将感性认识转化为理性认识,从而体会化学学习的价值,更有利于培养学生发现问题、分析问题、联系实际解决问题的能力。
二、学情分析已有基础:初中化学进行过活动与探究《铁钉锈蚀的条件》实验,了解了铁的腐蚀是氧气和水共同作用的结果,并且学习了原电池原理,再此基础上学习比较容易接受。
知识不足:对知识的学习只注重表面现象,缺少生活经验。
能力不足:缺乏理论联系实际的能力,缺乏一定的综合思维能力。
发展方向:了解化学与人类生产、生活的密切关系,培养学习化学的兴趣;培养由现象看本质的辩证唯物主义观点,发展从实践到理论、又从理论到实践的认知规律。
三、教学目标(一)知识与技能1.掌握金属腐蚀的化学原理;2.知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
(二)过程与方法通过观察演示实验,结合日常生活经验,分析实验本质,体验科学探究的过程,学习探究方法,初步形成科学探究的能力。
(三)情感态度与价值观感受化学在生产生活中的重要地位,培养学生关注社会问题的意识和责任感。
四、教学重、难点重点:金属的电化学腐蚀原理难点:金属的电化学腐蚀原理五、教学过程六、课堂练习1.在新疆吐鲁番和海南省两地,哪个地区铁生锈相对慢一些?为什么?2.请你预测铁在月球上会不会生锈?为什么?七、作业布置完成教材P53页2、4题八、板书设计第二节金属的腐蚀和防护九、教学反思。