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2019-2020年高一化學《金屬的電化學腐蝕》教案 一、教材分析 教材在第二單元詳細地介紹了電化學知識，本節(jié)是在此基礎上，重點介紹如何利用原電池知識做到金屬的防護。教材以彩圖引入金屬的腐蝕。金屬的腐蝕包括化學腐蝕和電化學腐蝕兩部分內容。為了降低難度，教科書中沒有出現(xiàn)“吸氧腐蝕”和“析氫腐蝕”這兩個名詞，只是介紹了鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時在正極上發(fā)生的這兩類原電池反應。最后強調指出化學腐蝕和電化學腐蝕的本質是金屬原子失去電子變成陽離子的過程。 二、學情分析 通過上一節(jié)課的學習，學生已經(jīng)掌握了原電池和電解池的化學原理，本節(jié)課就是要應用原電池和電解池的化學原理，研究金屬腐蝕的原因和金屬的防護問題。為了培養(yǎng)同學們的自學能力，理論聯(lián)系實際的能力和對知識歸納總結的能力。 三．教法分析 通過學生的自主學習，總結歸納金屬的腐蝕的本質和分類。 四、教學目標 知識與技能： 1、能通過多種方式了解金屬腐蝕帶來的危害，認識防止金屬腐蝕的重要意義。 2、了解化學腐蝕和電化學腐蝕的含義，理解電化學腐蝕發(fā)生的條件。 過程與方法： 1、通過實驗探究鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別，并認識不同腐蝕發(fā)生的條件。 情感態(tài)度與價值觀： 1、培養(yǎng)學生的自學能力，理論聯(lián)系實際的能力和歸納總結知識的能力。 2、培養(yǎng)學生樹立環(huán)境保護意識和珍惜資源，可持續(xù)發(fā)展的意識。 五、教學重點：電化學腐蝕的原因、防止金屬腐蝕的方法 教學難點：析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應方程式。 六、教學過程[ 【引入】 據(jù)報道：全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約達7000億美元，是地震、水災、臺風等自然災害造成損失的總和的6倍。這還不包括由于腐蝕導致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴重的是金屬制品結構損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。鋼鐵因腐蝕而報廢的數(shù)量約占鋼鐵當年產(chǎn)量的25%—30%。面對這樣驚人的數(shù)據(jù)，大家有沒有想過，鐵怎么會被腐蝕？ 【回答】1、什么是金屬的腐蝕？ 2、金屬的腐蝕可分為哪幾類？ 3、金屬的電化學腐蝕和化學腐蝕的本質是什么？ 【板書】一、金屬的腐蝕 【聯(lián)系舊知】 按下圖進行實驗）請比較下列現(xiàn)象的差異？ 【歸納小結1】 金屬腐蝕的實質 金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程： M-ne-=Mn+ 金 屬 的 腐 蝕 種類 化學腐蝕 電化學腐蝕 原理 金屬和其它物質直接接觸發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕 不純金屬或合金發(fā)生原電池反應，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕 區(qū)別 直接發(fā)生氧化還原反應 發(fā)生原電池反應 腐蝕過程無電流產(chǎn)生 有電流產(chǎn)生 金屬直接被腐 較活潑金屬被腐蝕 腐蝕速度 電化學腐蝕>化學腐蝕 聯(lián)系 往往同時發(fā)生，但電化學腐蝕更普遍，危害更大 【活動與探究】觀察實驗現(xiàn)象，回答有關問題： 1、鐵粉中加入炭粉有何作用？兩裝置中均能形成原電池嗎？ 2、兩裝置中的實驗現(xiàn)象有何不同？產(chǎn)生的現(xiàn)象說明什么問題？ 【歸納小結2】 實驗編號 a b 所用電解質 NaCl CH3COOH 主要實驗現(xiàn)象 右側導管內液面上升 右側導管內液面下降 原因分析 有氣體參與反應(O2) 有氣體生成(H2) 腐蝕類型 形成條件 發(fā)生吸氧腐蝕 水膜酸性很弱或呈中性 發(fā)生析氫腐蝕 水膜酸性較強 （1） 吸氧腐蝕 負極：Fe - 2e- = Fe2+ 正極：O2+2H2O+4e-=4OH- 電池總反應：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 Fe(OH)2 進一步被O2 氧化生成Fe(OH)3 ，F(xiàn)e(OH)3 脫去一部分水生成鐵銹。 （2） 析氫腐蝕 負極：Fe - 2e- = Fe2+ 正極：2H++2e-=H2↑ 電池總反應：Fe+2H+=Fe2++H2 ↑ 由于酸性較弱，隨著氫氣的析出，水膜的PH上升，生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2繼續(xù)與空氣中的O2作用，生成Fe(OH)3，進而生成鐵銹。 【交流與討論】哪些因素影響了金屬腐蝕的快慢呢? 1、相對于在內河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕。 2、1910年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn)。 3、用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。 4、當化工廠排出的廢氣為酸性時，工廠附近的鐵制品容易生銹。 （3）金屬腐蝕快慢的判斷 (一)對于不同的金屬而言：與金屬的活潑性有關，一般地，活潑性越強的金屬，越__容易_______被腐蝕。 (二)對于同種金屬而言： 與引起腐蝕的原因有關：一般說來，電解原理引起的腐蝕 _>___原電池原理引起的腐蝕__>___化學腐蝕 __>__有防腐措施的腐蝕 (2) 與介質條件有關：一般說來 　同種金屬的腐蝕在強電解質中__>___弱電解質中 __>__非電解質中 (3)與構成微電池兩極的材料有關： 　兩極材料的活動性差別越大，較活潑金屬被腐蝕的速度越 快 。 (4)與環(huán)境溫度有關，溫度越高，金屬腐蝕速度越 快 。 注意：在鋼鐵的腐蝕過程中，其電化學腐蝕更嚴重，在電化學腐蝕中，吸氧腐蝕更普遍。 七、板書設計 一、金屬的腐蝕 1、化學腐蝕 2、電化學腐蝕 （1）吸氧腐蝕 （2）析氫腐蝕 （3）金屬腐蝕快慢的判斷 八、課后練習 C類：1、總結歸納析氫腐蝕和吸氧腐蝕 腐蝕類型 形成條件 發(fā)生吸氧腐蝕 水膜酸性很弱或呈中性 發(fā)生析氫腐蝕 水膜酸性較強 電極反應式 正極 負極 電池總反應 溶液中反應 (鐵銹的生成) 出現(xiàn)的頻率 2、下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是 B類：鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極上發(fā)生的反應是( C ) A.2H2O+2e-====H2↑+2OH- B.O2+2H2O+4e-====4OH- C. Fe-2e-====Fe2+ D.4OH--4e====2H2O+O2↑ A類：X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導線連接放入稀H2SO4中時，X溶解，Z極上有H2放出，若電解Y2+和Z2+共存的溶液時，Y先析出，又知M2+的氧化性強于Y2+。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為 ( A ) A.X＞Z＞Y＞M B.X＞Y＞Z＞M C.M＞Z＞X＞Y D.X＞Z＞M＞Y