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1、2022年人教版化學(xué)選修4 第4章第4節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 教案
【教材內(nèi)容分析】
本節(jié)內(nèi)容安排:揭示金屬腐蝕的嚴(yán)重性和危害性→分析金屬腐蝕的原因→探討防止金屬腐蝕的思路和方法。
教材以鋼鐵銹蝕為例,剖析了金屬的兩種電化腐蝕過(guò)程,并重點(diǎn)介紹了金屬的電化學(xué)防護(hù)方法。
【教材目標(biāo)設(shè)定】
1、 解金屬腐蝕的兩種形式。
2、 了解鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕這兩種電化學(xué)腐蝕的作用原理。
3、 根據(jù)金屬的電化學(xué)防護(hù)的方法
【教學(xué)方法建議】
閱讀討論、分析探究
【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】
【閱 讀】:P84—第1,2小節(jié),了解金屬銹蝕的現(xiàn)象
【閱 讀】:P84—第3,4,5小節(jié)
2、,了解金屬腐蝕的兩種方式
【板 書(shū)】:一 金屬的電化學(xué)腐蝕
1、金屬的腐蝕:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕
【閱 讀】:P84-最后一節(jié)至P85,思考并分析以下問(wèn)題:
1、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕有哪兩種形式?
吸氧腐蝕、析氫腐蝕
2、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)失什么?
鋼鐵與電解質(zhì)溶液接觸,形成Fe—C原電池,鐵失去電子而被氧
3、鋼鐵在潮濕空氣中怎樣形成微小的原電池?
Fe、C作電極,鋼鐵在潮濕的空氣中表面形成一層水膜,水膜溶解有來(lái)自大氣中的CO2、SO2、H2S等氣體。從而形成電解質(zhì)溶液。
4、析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)怎樣?
析氫腐蝕:(水膜的酸性較強(qiáng))
負(fù)極:Fe —
3、2e—=Fe2+
正極:2H2O + 2e—= H2↑+ 2OH—
總反應(yīng):Fe + 2H2O = Fe(OH)2
吸氧腐蝕:(水膜的酸性很弱或呈中性)
負(fù)極:Fe —2e—=Fe2+
正極:2H2O + O2+4e—= 4OH—
總反應(yīng):2Fe + 2H2O + O2=2 Fe(OH)2
兩種腐蝕中生成的Fe(OH)2被O2氧化成Fe(OH)3,再失去一部分水生成Fe2O3·X H2O疏松地覆蓋在鋼鐵表面。
5、電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕有什么異同?
相同點(diǎn):都是金屬原子失去電子而被氧化。
不同點(diǎn):1、 電化學(xué)腐蝕過(guò)程中伴隨著電
4、流產(chǎn)生,化學(xué)腐蝕過(guò)程沒(méi)有。
2、 兩種腐蝕均同時(shí)發(fā)生,但電化學(xué)腐蝕普遍,腐蝕速度快。
【板 書(shū)】:2 鋼鐵的電化學(xué)腐蝕
析氫腐蝕:負(fù)極:Fe —2e—=Fe2+
正極:2H2O + 2e—= H2↑+ 2OH—
總反應(yīng):Fe + 2H2O = Fe(OH)2
吸氧腐蝕:負(fù)極:Fe —2e—=Fe2+
正極:2H2O + O2+4e—= 4OH—
總反應(yīng):2Fe + 2H2O + O2=2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ,F(xiàn)e(OH)3失去部分水,形成Fe2O3·X H2O。
【演示實(shí)驗(yàn)
5、】:P85-實(shí)驗(yàn)4-3,觀察現(xiàn)象。
導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱
【過(guò) 渡】:我們了解了金屬的電化學(xué)腐蝕原理。可以指導(dǎo)我們?nèi)プ龊媒饘俚姆雷o(hù),減少金屬的腐蝕。
【閱 讀】:P86-87:二、金屬的電化學(xué)防護(hù),思考和分析以下問(wèn)題:
1、金屬的電化學(xué)防護(hù)通常有哪兩種方法?
犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法
2、犧牲陰極的陽(yáng)極保護(hù)法中,對(duì)陽(yáng)極有什么要求?
活潑性比Fe強(qiáng),如Zn等,并要定期拆換
3、外加電流的陰極保護(hù)法如何保護(hù)?
被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作陰極,惰性電極作輔助陽(yáng)極,接上外加直流電源,通電后,電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備,使鋼鐵表面產(chǎn)生電子的積累,抑制了鋼鐵發(fā)生電子的作用。
【板 書(shū)】:二 金屬的電化學(xué)防護(hù)
1、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
2、外加電流的陰極保護(hù)法
【科學(xué)探究】:P87-科學(xué)探究,驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,觀察現(xiàn)象
現(xiàn)象:電壓計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),F(xiàn)e電極上有氣泡。鐵電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液,溶液不變藍(lán)色。
結(jié)論:鐵未被氧化
【講 解】:除電化學(xué)防腐蝕外,金屬防腐蝕的方法還有很多種。如制成合金,
噴涂油漆,電鍍等