金屬的腐蝕與防護-教學設計

時間：2023-04-28 08:59:29 教案我要投稿

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金屬的腐蝕與防護-教學設計

【教學目標】：

　　1、了解金屬腐蝕的危害，認識金屬腐蝕造成的經濟影響．

金屬的腐蝕與防護-教學設計

　　2、應用原電池原理，了解金屬電化腐蝕的原因，能解釋金屬發生電化學腐蝕的原因

　　3．了解一些選擇防鐵銹方法時應考慮的因素，通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施。掌握金屬保護的重要方法，培養學生對社會重大課題的決策能力和創新意識．

　　【教學重點】：金屬電化腐蝕

　　【教學難點】：金屬電化腐蝕；鋼鐵腐蝕

　　【教學方法】：啟發式、討論式、實驗法

　　【教具】：實驗投影儀

　　教學過程：

　　【引言】在日常生活中,金屬腐蝕的現象隨處可見�，F在，請各小組代表把課前搜索的信息給全班同學展示一下。

　　三個小組代表分別發言

　　【學生演講】(二分鐘)介紹金屬腐蝕造成的影響。

　　【設問、過渡】鋼鐵為什么會生銹？我們怎么樣利用化學知識來減小金屬腐蝕？讓我們一起來學習有關金屬腐蝕的知識。以鐵生銹為例來簡單說明：

　　【板書】金屬的腐蝕與防護

　　【小結】金屬腐蝕就是游離態的金屬單質被氧化成化合態的金屬氧化物或其他化合物的過程，可表示為：

　　【板書】金屬腐蝕的實質：M → Mn++ ne-

　　金屬腐蝕的分類：化學腐蝕電化學腐蝕

　　【提問】舉例說明什么是化學腐蝕和電化學腐蝕?

　　【學生回答】鐵和氯氣直接反應而腐蝕;鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕均為化學腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中生銹是電化學腐蝕。

　　【過渡】鋼鐵在潮濕的空氣里所發生的腐蝕，就是電化學腐蝕的最普通的例子。在一般情況下，金屬腐蝕大多是電化學腐蝕。

　　【提問】電化學腐蝕是怎樣形成的？它具有哪些特征？讓我們通過實驗來研究學習有關電化學腐蝕的知識。

　　【過渡】上堂課我們已學習了有關原電池的知識，現在我們從金屬腐蝕的角度來分析銅--鋅原電池實驗的原理。

　　【課件演示】銅-鋅原電池實驗

　　做如下實驗：鋅片投入稀硫酸中——腐蝕的種類及特點；用銅絲接觸鋅片——腐蝕的種類及特點。

　　【投影、復習】原電池反應：Zn(-)： Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反應)

　　Cu(+)： 2H++ 2e- → H2↑ (還原反應)

　　總的反應方程式： Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑

　　【啟發】銅-鋅原電池實驗可看作鋅被腐蝕的過程，屬于哪類金屬腐蝕？

　　【回答】電化學腐蝕。

　　【討論】（全班分小組討論,小組代表小結.）問題：1、電化學腐蝕的形成條件和特征。

　　2、化學腐蝕和電化學腐蝕的區別和聯系。【結論】

　　1．電化學腐蝕形成條件：不純金屬或合金、電解質溶液環境。

　　特征：原電池反應，并伴有電流的產生。

　　2．化學腐蝕：金屬直接跟物質接觸發生化學反應。

　　電化學腐蝕：原電池反應。

　　在一般情況下，這兩種腐蝕往往同時發生，只是電化學腐蝕比化學腐蝕要普遍得多。

　　【提問】通過對實驗的研究，大家是否對電化學腐蝕有了進一步的了解。請問：電化學腐蝕的實質是什么？

　　【學生回答】原電池反應，較活潑的金屬失去電子被腐蝕發生氧化反應，并伴有電流的產生。

　　【展示】鐵釘（預先做好實驗：一個浸沒在水里、一個一半浸沒在自來水中）的腐蝕

　　【師生共同討論】運用原電池原理分析鋼鐵腐蝕的成因。教師隨著學生的認知需要不斷改變決策。

　　【課件演示】鋼鐵的電化學腐蝕，創設情景，引出析氫腐蝕和吸氧腐蝕。

　　【歸納分析】鐵銹的生成不可缺少的是空氣和水。鋼鐵是鐵碳合金，在干燥的空氣里不易腐蝕，但在潮濕的空氣里，在鋼鐵的表面形成了一層電解質溶液的薄膜，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳在鋼鐵制品表面形成了無數微小的原電池，加快了鋼鐵的腐蝕。

　　【板書】鋼鐵腐蝕： Fe(-) 2Fe → 2Fe2++4e-

　　C (+) 2H2O + O2 + 4e- → 4OH-

　　【過渡】我們學習了有關金屬腐蝕的知識，并了解了金屬腐蝕主要是由原電池反應而引起的電化學腐蝕。金屬腐蝕雖然有害，有時卻可以利用。例如，工業上通過控制一定條件，利用Fe3+腐蝕銅板來制備電子線路板就是利用金屬腐蝕的一個很好例子。但是，金屬腐蝕大多數是有害的，是須防止的。

　　【小結】電化學腐蝕分類：析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強（pH＜5.6）水膜酸性很弱或中性電極負正總反應方程式聯系吸氧腐蝕更加普遍，危害更大。【提問】大多數金屬腐蝕我們是要防止的。那么，怎么樣來進行金屬的防護呢？請大家結合內因（金屬的本性）和外因（介質）兩因素來考慮，請閱讀教材中有關內容，回答如下問題。

　　【過渡】介質對金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中接觸腐蝕性氣體或電解質溶液，都容易被腐蝕。因此，要經常對機器和儀表進行保養。

　　【提問】既然我們已經清楚了金屬腐蝕的原因，那么就應該從其腐蝕的原因著手，來加強金屬的防護。請大家舉一些日常生活中金屬防護的例子，來說明有哪些防護方法。

　　【學生討論、回答】 1．改變金屬的內部結構，如制成不銹鋼。

　　2．在金屬表面覆蓋保護層，如噴漆、涂油、電鍍等。

　　【啟發】除以上方法外，還可以用原電池的原理來保護金屬。請同學們根據原電池的原理想一想被保護的金屬應做原電池的哪一極？

　　【回答】作正極。

　　【啟發】對。像輪船的尾部和在船殼的水線以下部分，裝有一定數量的鋅塊，就是為了使鋅塊和船體形成原電池，腐蝕了鋅塊而保護了輪船。這種利用原電池原理來減少金屬腐蝕的方法叫做電化學保護法。

　　【投影】三峽大壩的鋼閘門利用外加電流的陰極保護法，請同學們利用電解池原理分析鋼閘門的保護過程。

　　【啟發】從中你收到了什么啟發？

　　【課堂總結】

　　【隨堂練習】1、2、3

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