内容正文:
专题 3 丰富多彩的生活材料
第一单元 应用广泛的金属材料
第三课时 金属的腐蚀与防护(1)
教学目标:
1.能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
2.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响;
3.参与试验探究观察铁生锈的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣;
教学重点:电化腐蚀的原因.
教学难点:析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式.
教学方法:实验探究、师生共议、归纳总结。
课时安排:2课时
教学过程:
【投影】常见的金属腐蚀现象:
【导入】金属腐蚀的现象非常普遍,像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等,如保养不好,都会腐蚀,从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康,甚至造成严重事故的损失,那就更无法估计了。因此,了解金属腐蚀的原因,掌握防护的方法,是具有十分重要的意义的。
【板书】§3.1.3 金属的腐蚀与防护(1)
一、金属腐蚀
【阅读】回答什么是金属腐蚀?
【板书】金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
【讲述】金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【板书】1、化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【讲述】温度对化学腐蚀的影响:
【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀
注意:①光亮铁钉浸没在菜油之中;②光亮铁钉半浸半露在菜油中;③光亮铁钉完全浸没在食盐水中;④光亮铁钉完全浸没在酸性溶液中或碱性溶液中。学生分别观察并写出报告以培养学生的观察与描述能力。教师不但要给学生出题目,还要发挥点拨作用,提出注意点:①观察的一周中不要振荡试管,否则会破坏生锈的界面;②把各人设置的具体条件和的状况详尽记录在案,以利分析和归纳,写出高质量的家庭探究报告。
实验方案
记 录
结 论
【总结】铁钉生锈的条件:铁钉含杂质、与电解质溶液接触。
【思考】绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀?为什么?
【板书】2、电化学腐蚀
【讲解】由于金属和液态介质(常为水溶液)构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程。电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的。
【板书】电化学腐蚀:不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
【共同分析】形成原电池的原因。
【板书】
【投影】钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀:
【讲解】吸氧腐蚀与析氢腐蚀:发生条件、正负极反应、总反应。
【板书】
分类
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(弱酸)
水膜酸性较弱或呈中性
负极反应
负极(Fe):Fe–2e =Fe2+
负极(Fe):2Fe –4e === 2 Fe2+
正极反应
正极(C):2H+ + 2e =H2↑
正极(C):2H2O + O2 + 4e- == 4OH-
总反应
Fe + 2H+ == Fe2+ + H2
2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3
Fe2O3.xH2O
【归纳与交流】化学腐蚀与电化腐蚀的对比。
【板书】3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比
(1)本质:金属原子失去电子而被氧化的过程。M – ne == Mn+
(2)
(3)相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
【本课小结】略
【作业】P91 第2题
【课堂练习】
第四课时 金属的腐蚀与防护(2)
教学过程:
【过渡】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,影响使用以至报废,甚至发生严重事故。每年由于钢铁生锈会使我国损失大约100~150亿元。在英国,每90秒钟就有1吨钢被锈蚀掉。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。
【板书】二、金属的防护
【教师引导】P89“调查研究”栏目为我们设置了六个问题:
1.铁质自来水管为什么要镀锌?
2.自行车车轮钢圈镀铬有什么用?铬是何如镀上去的?
3.汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用?
4.有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽,这是经过“烤蓝”处理形成的。你知道什么是“烤蓝”吗?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?
5.暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林,为什么?
6.用不锈钢代替碳钢制作铁器件有