内容正文:
1.3金属的腐蚀与防护
一、核心素养发展目标
1.了解金属腐蚀的原因,能结合生活及实验探究理解电化学腐蚀的原理,正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
2.掌握金属防护的方法,能够利用电化学知识进行金属的防护。
二、教学重难点
重点:1.电化学腐蚀的原理;
2.书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
难点:书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
三、教学方法
探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】金属腐蚀的秘密视频
【讲解】金属腐蚀是指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。
实质:金属原子失电子被氧化,表示为:M-ne-=Mn+
影响:金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化,会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低,影响使用以致报废。
【展示】化学腐蚀和电化学腐蚀图片
【问】请比较下列现象的异同
【生】相同点: 铁均被腐蚀。
不同点: 第一个装置中,铁和酸直接反应放氢气。
第二个装置中,Fe-C形成原电池,Fe做负极被腐蚀。
化学腐蚀和电化学腐蚀
金属腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀
定义
金属与接触到的物质直接反应
不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中发生原电池反应
现象
金属被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
区别
无电流产生
有微弱电流产生
实质与联系
(1)实质:都是金属原子失去电子被氧化而损耗;(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍
钢铁的电化学腐蚀
类别
项目
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
图形描述
条件
水膜酸性较强
水膜酸性较弱或呈中性
负极
Fe-2e-===Fe2+
正极
2H++2e-===H2↑
O2+4e-+2H2O===4OH-
总反应
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
后续反应
最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O),反应如下:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
联系
通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍
【讲解】注意:
金属活动性顺序表中氢前面的金属,在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀,在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀;
金属活动性顺序在氢后面的金属只