金属的腐蚀和防护评课

金属的腐蚀和防护评课
金属的腐蚀和防护评课

华师大二附中洪燕芬老师示范课评课

“金属的腐蚀和防护”这一教学内容在新教材、新课程标准中是高而化学拓展型课程部分的内容,它主要是化学知识(概念、原理、体系)的拓展,化学和生活、社会相关知识的拓展,化学知识应用的拓展,侧重于培养学生的发展性学力,是对基础型课程必要的拓展和提高。

洪燕芬老师根据他们学校学生的实际,基于拓展型课程的教学要求进行了本节课的教学设计,制定了教学目标,实施了教学过程。

洪燕芬老师的这节课,我认为洪老师是从学生的实际情况出发,因学定教,因学施教,实施二期课改的理念、要求等来,进行教学设计的。从学生学的角度来看,学生主动学习的程度,学生有效学习的程度都是比较高的。师生共同参与了教与学的全过程,真正互动了起来,使学生主动学习,主要是让学生的思维动起来,活跃起来。教学目标是以知识与技能目标为主,过程与方法,情感、态度与价值观目标在课堂里伴随教学内容给予体现与关注。

洪老师这节课的第一个亮点是教学目标的制定比较全面、适切。关注了教学目标的三维一体。在落实知识与技能目标的同时,充分关注过程与方法、情感态度与价值观目标的落实。

从洪老师的说课,可以明显地看到洪老师这节课的知识与技能目标是理解金属腐蚀和防护的原理。过程与方法目标是学习对照实验的科学方法。情感、态度与价值观目标是认识影响决策的多重因素、体验科学决策的重要性,以及感悟金属腐蚀的两面性,树立趋利避害的意识。

从教学过程中我们可以发现,这三方面的目标都落实的比较到位。首先知识与技能目标。这节课的知识与技能目标是理解金属腐蚀和防护的原理。讲解金属腐蚀的原理洪老师采用以旧引新的教学策略,通过复习炼铁原理是铁的化合物得到电子变成铁单质,对比引出铁生锈是与炼铁相反的失电子的过程。并进一步得出金属腐蚀的共同特点是金属单质失电子变成金属离子的过程。电化腐蚀的过程是通过复习回忆原电池的知识来引出电化腐蚀的本质是形成无数微小原电池。以旧引新的教学策略使得新知识在学生的认知结构中很容易找到自己的方位,使学生能轻松地内化这些知识。

但是教师并没有因此而满足,还通过探究实验和问题解决等环节来强化学生对金属腐蚀原理的多角度理解。使这一教学目标的达成比较到位。学生透彻理解了金属腐蚀的原理,金属腐蚀的防护原理的掌握也就水到渠成了,因此对于金属腐蚀的防护原理,教师设计了小组讨论,通过师生共同讨论归纳总结来完成学习目标,充分发挥了学生的主体作用。

对本节课的过程与方法目标的落实,我认为注重了让学生体验、领悟科学实验的方法之一-----对比法,让学生参与其中,亲历过程,在感知、体验、感悟的基础上习得有关的方法和能力。如:请学生设计比较两种金属腐蚀的实验-----化学腐蚀和电化腐蚀,然后通过

学生交流、展示及师生点评,得出化学腐蚀与电化腐蚀的某些区别和特征,而电化腐蚀更普遍这一结论,然后很自然的引入到钢铁的电化腐蚀的问题,共同运用已经学到的有关化学知识,从产生的原因分析,到如何解决问题------钢铁腐蚀的防护,有关决策的讨论,整个教学过程层层迭进,在这一教学过程中,很自然的让学生感悟对照实验是一种很重要的科学实验的方法之一。在其他课外探究实验中可采用类似的方法。将科学方法教育显性化,使学生能更好地体会科学方法是进行探究的重要工具。

本节课的情感、态度与价值观目标是注重让学生体验、领悟到在面对某一问题时,分析问题时应注意事物的两面性这一科学的分析问题的方法。使学生的科学分析问题的能力得到提高,使学生感悟如何分析才是辩证的思维方法,提高学生的科学素养。

如,洪老师在教学中,提出如何看待金属腐蚀问题时,请学生联系社会、生产、生活实际中,如何对金属腐蚀现象进行抑制与利用,金属腐蚀虽然有许多害处,经济上造成很大浪费,但有些方面却是利用了金属的腐蚀,象制作印刷电路板,日常生活中的“热袋”“暖宝宝”等,就是利用了金属的腐蚀原理。并让学生进行共同讨论,老师的有效启发,讲解,使学生领悟到科学对待问题、分析问题的思维方式方法。全面认识金属的腐蚀,提高了学生学习化学的兴趣,加深了对有关化学知识的进一步理解。

本节课的第二个亮点是落实STS教育思想,充分创设情境,联系生产生活,使学生体会化学学习的价值在于生产生活中的应用。

在课的引入部分,教师以金属腐蚀造成的巨大经济损失的具体数据来引入课题,有利于激发学生兴趣,调动学生的积极性,使他们对学习内容产生积极投入的情绪。

在决策部分,洪老师借鉴了英国教材《社会中的科学和技术》中的“锈的控制”单元的部分设计思想。教师给出了一张不同防锈方法的效果与成本的数据比较图,然后请学生根据这张数据图,分组讨论不同情况下采取那种防锈方法,这些情况都是生活中熟悉的物品:(1)校园里的铁栅栏(2)儿童游戏场中秋千的钢架(3)铁的徽章(4)放电熨斗的支架(5)东海大桥的桥墩。

当然洪老师根据本校学生的实际情况,将做决策时应考虑的因素放在决策讨论之后,由师生在决策的基础上共同讨论归纳得出。由于华师大二附中的学生非常优秀,从教学的即时效果来看,洪老师的处理是恰当的。洪老师的学生有足够的知识基础来进行决策并对因素进行归纳总结。但是一般学校的学生在尝试决策这个环节时,可能先给学生决策时需要考虑的因素会更加稳妥一些,因为这可以为学生的决策提供依据。

而在讲到金属腐蚀的两面性时,洪老师创设的情景是测量暖宝宝接触空气后的温度变化,并在课的最后送给每位同学一张暖宝宝,让他们去体验其作用。整个冬天,地铁里随处可见暖宝宝的广告。如此贴近生活的情景创设,自然使学生对金属腐蚀的两面性有了深刻的印象。

本节课的第三个亮点是媒体的使用合理有效。本节课洪老师重视在课堂教学中,注意了有机整合信息技术,重视了各种媒体的合理运用,提高了化学课堂教学的效益,有效是指效果和效益。除了运用电脑等多媒体技术,有录像、图片、数据资料等的显示,同时用到了实物投影仪、运用恰到好处,收到了很好的教学效果。如把学生设计的化学腐蚀、电化腐蚀的实验在实物投影仪上展现给学生,一起观察实验的现象,加深了理解,如铁钉生锈条件的比较,观察到这个实验的现象时间较长,不可能在一节课是演示给学生看,于是洪老师就采用了事先做实验,拍成照片,课堂上展示给学生的方法。配以适当的文字,教学效果很好。

可能是借班上课的原因,本节课的不足之处在于师生互动过程中学生思维的广度有余,深度不足。整节课师生都在交流,但是交流的内容大多是学生稍作思考就能解决的,交流过程中深层次的有思维深度的交流少,思维碰撞出的火花少,生成性的内容少了一些。

金属腐蚀与防护

第一章绪论 腐蚀:由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法: 1)、改换材料 2)、表面涂漆/覆盖层 3)、改变腐蚀介质和环境 4)、合理的结构设计 5)、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法: 失重法和增重法;深度法; 容量法(析氢腐蚀);电流密度; 机械性能(晶间腐蚀);电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据: ?G:反应自发进行 < ?G:反应达到平衡 = ?G:反应不能自发进行 > 注:ΔG的负值的绝对值越大,该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属,也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀:即金属材料与电解质接触时,由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池):即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注:1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接; 2)、一块金属不与其他金属接触,在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池:(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性; b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行; c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池: 四个部分:阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节:阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液,电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区,阴极区不发生可察觉的金属损失,只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂,而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成,且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点:a)、阴、阳极用肉眼可看到; b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg:水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg:碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点:a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm); b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

最新整理《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计讲课稿

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标: 知识与技能:1.了解金属腐蚀及其危害。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.了解金属防护的一般方法,特别是电化学防护的方法。 过程与方法:事例引入,激发兴趣;分组实验,总结结论,典型题例,强化理解。 情感态度与价值观:通过生活事例引发学生思考,体现化学与生活的紧密联系,激发学生的探索精神,并让学生体会到学以致用的科学精神。 教学重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。 教学难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。 教具:提供试剂:锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液 提供仪器:水槽导管电流表 教学过程: 【事例引入(配合投影)】在我们的生活中经常可以看到这些现象(投影图片)。这些现实均显示:我们辛苦制备的材料,尤其是金属材料在使用

中往往会被腐蚀,造成损坏,浪费,甚至引起恶性事故。如:这是位于美国的俄亥俄桥,突然塌入河中,死亡46人。事后调查,是由于桥梁的钢梁被腐蚀产生裂缝所致。又如,这是日本大阪地下铁道的输气管道,因腐蚀而折断,造成瓦斯爆炸,乘客当场死亡75人。 这样的例子举不胜举,可见,金属腐蚀给人类造成的损失有多么巨大。据统计:(投影)。这些数据都说明金属腐蚀造成的损失已经远远超过了各种自然灾害造成的损失的总和。所以我们要有这样的使命感:用自己学过的知识,去研究金属腐蚀的原理,并尝试找出“防止腐蚀的方法”,甚至想想利用腐蚀原理为我们服务。今天这堂课我们就来走进“金属的腐蚀与防护”。 【板书】金属的电化学腐蚀与防护 [预设问题1] 钢铁生锈,铁锈的主要成分:Fe 2O 3 ·xH 2 O 铜器生锈,铜绿的主要成分:Cu 2(OH) 2 CO 3 思考:金属腐蚀的本质是什么? [板书] 第四节金属的电化学腐蚀与防护[板书] 一、金属的电化学腐蚀

高二人教版化学选修1教案:金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护 一、教学设计 在高中课程标准必修教科书化学2中,已经介绍了化学能与电能的转换,即原电池的相关知识。本节是在此基础上,引导学生了解金属的腐蚀原理和防护方法等。 本节包括两部分内容:金属的腐蚀和金属的防护。 金属的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两部分内容。在化学腐蚀中,以家用燃气灶的中心部位很容易生锈,而食品罐头放在南极已差不多90年了,却很少生锈为例(图3-14),强调温度(反应条件)对化学腐蚀的影响比较明显。在电化学腐蚀中,通过“科学探究”,让学生设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率较快,引出电化学腐蚀。为了降低难度,教科书中没有出现“吸氧腐蚀”和“析氢腐蚀”这两个名词,只是介绍了钢铁发生电化学腐蚀时在正极上发生的这两类原电池反应。最后强调指出化学腐蚀和电化学腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。 由于对金属防护常用的方法,学生已经有许多生活经验。因此,教科书通过图示(图3-16和图3-18)和活动(2个“思考与交流”)的方式,由学生自己总结,并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。最后介绍了牺牲更活泼金属的防护方法。同样,为了降低难度,未出现“牺牲阳极的阴极保护法”这个名词,而是简单介绍这种保护方法的原理及其应用。 本节教学重点:金属的电化学腐蚀原理,金属防护的常用方法和意义。 本节教学难点:金属的电化学腐蚀原理。 教学建议如下: 1准确把握教学要求。 金属的腐蚀和防护属于化学学科的基础知识。对于选修《化学与生活》模块的学生来说,课程标准对这部分内容的要求是比较低的:能够“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”。因此,教学过程中要准确把握教学要求,不宜加深和拓宽,以免加重学生的学习负担。 例如,对于钢铁发生电化学腐蚀的原理,只要求学生知道在负极上铁失去电子而被氧化成Fe2+,在正极上发生的反应有O 得电子和H+得电子两种情况,而发 2 生哪种反应是和钢铁表面吸附的水膜酸性有关。不要把电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀来加以对比和强化。 2充分发挥图画的直观教育效果。 本节中图画较多,图画和图注中包含了丰富的信息,这些信息都和正文内容有密切的联系。教学过程中应当挖掘这些图画的教育内涵,充分发挥其直观教育效果。需要注意的是,有的图注提出了一些问题,这些问题有的是强化某些观念,如图3-14是强调温度对化学腐蚀的影响,图3-17则是说明介质对金属腐蚀的影响;有的则属于开放性问题,如图3-18中的问题等,教学过程中对这些问题要引导学生积极思考。 3密切联系学生的生活实际,激发学生的学习兴趣。 金属的腐蚀和防护与学生的生活实际联系较为密切,教学过程中要充分利用这一点,调动学生学习的积极性。教科书中已经给出了一些例子,教师还可以作一些补充。例如,做饭用的铁锅日久天长越用越薄,炼钢倾倒钢水时钢花四溅,轧钢时火红的钢锭被氧化后层层脱落等都是发生的化学腐蚀。即在高温下,铁与空气中的氧气发生反应生成四氧化三铁。教学设计参考: 【教学设计1】 问题引入:列举生活实例→提出问题:金属腐蚀有哪些危害?金属为什么会被腐蚀?→探究金属腐蚀发生的条件→金属腐蚀的分类→多媒体展示:化学腐蚀和电化学腐蚀→电化学腐蚀的原理:电极反应→金属腐蚀的本质→讨论:金属腐蚀的防护思路和方法→思考与交流。 【教学设计2】 实验引入(提前做好实验,课上分析结果):不同条件下铁钉的锈蚀→分组设计、操作→分析不同的实验结果→归纳:金属腐蚀的原因→金属腐蚀的分类→

金属的腐蚀和防护(教案)

第二节金属的腐蚀和防护(第1课时) 榆中七中孙志彪 【教学目标】:1、了解金属腐蚀的危害,认识金属腐蚀造成的经济影响.2、应用原电池原理,了解金属电化腐蚀的原因,能解释金属发生电化学腐蚀的原因3.了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素,通过实验探究防止金属腐蚀的措施, 【教学重点】:金属电化腐蚀【教学难点】:金属电化腐蚀;钢铁腐蚀【教学方法】:启发式、讨论式、实验法【教具】:实验投影仪教学过程:【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。现在,请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。三个小组代表分别发言【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。【设问、过渡】钢铁为什么会生锈?我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀?让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。以铁生锈为例来简单说明:【板书】金属的腐蚀与防护【小结】金属腐蚀就是游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程,可表示为:【板书】金属腐蚀的实质:M → M n++ ne- 金属腐蚀的分类:化学腐蚀与电化学腐蚀【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀? 【学生回答】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。【过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀,就是电化学腐蚀的最普通的例子。在一般情况下,金属腐蚀大多是电化学腐蚀。【提问】电化学腐蚀是怎样形成的?它具有哪些特征?让我们通过实验来研究学习有关电化学腐蚀的知识。【过渡】上学期我们已学习了有关原电池的知识,现在我们从金属腐蚀的角度来分析铜--锌原电池实验的原理。【课件演示】铜-锌原电池实验做如下实验:锌片投入稀硫酸中——腐蚀的种类及特点;用铜丝接触锌片——腐蚀的种类及特点。【投影、复习】原电池反应:Zn(-):Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应) Cu(+):2H++ 2e-

金属材料的电化学腐蚀与防护

金属材料的电化学腐蚀与防护 一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。 二、实验原理 1.金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀 同一种金属在中性条件下,如果不同部位溶解氧气浓度不同,则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极,金属失去电子受到腐蚀;而氧气浓度较大的部位作为阴极,氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在,则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应,生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀;在阴极,由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红(亦属于吸氧腐蚀)。两极反应式如下: 阳极(氧气浓度小的部位)反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- ②析氢腐蚀 金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中,铁作为阳极失去电子,受腐蚀,杂质作为阴极,在其表面H+得电子被还原析出氢气。两极反应式为: 阳极:Fe = Fe2++2e- 阴极:2H++2e-= H2↑ 在其中加入K3[Fe(CN)6],则阳极附近的Fe2+进一步反应: 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) (2)宏电池腐蚀 ①金属铁和铜直接接触,置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里,由于?O(Fe2+/Fe)< ?O(Cu2+/Cu),两者构成了宏电池,铁作为阳极,失去电子受到腐蚀(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下: 阳极反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- 在阴极由于有OH-生成,使c(OH-)增大,所以酚酞变红。

金属的腐蚀与防护教案

金属的腐蚀与防护教案 年级:高三年级 科目:化学 姓名:丁博利

金属的腐蚀与防护 教学目标 知识与技能: ①了解金属腐蚀带来的危害,认识防止金属腐蚀的重要意义。 ②认识金属吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理,会书写电极反应方程式 ③能够利用电化学知识进行金属防护 过程与方法: ①通过图片,资料激发学生的责任感,从而走进生活,寻求解决金 属腐蚀的根源及方法。 ②通过对原理的分析,进一步提升学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。 情感态度与价值观: 通过金属腐蚀对生产、生活的影响,感受化学对人类进步的意义。教学重难点: 重点:金属的电化学腐蚀及电化学防护原理 难点:钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电化学原理 教学方法: 讨论法,讲授法,多媒体展示法,比较归纳法等。 课时安排: 2课时 第一课时

教学过程 一.创设情景,导入新课 1.图片展示,解释腐蚀的普遍性。 2.联系实际介绍金属腐蚀的危害性,。 3.了解腐蚀与防腐的必要性。 二.新课教学 学生阅读教材,回答相关问题 1.金属的腐蚀 ⑴概念:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学 作用而遭到破坏,称为金属腐蚀. ⑵本质:M-ne-=M n+ (氧化反应) ⑶分类:化学腐蚀 电化学腐蚀 【交流研讨】:为什么铁在潮湿的环境中更容易腐蚀变红? 2.金属的电化学腐蚀 ⑴原理:钢铁(Fe.C合金)在电解质溶液中形成原电池 ⑵分类:①析氢腐蚀 条件:电解质溶液酸性较强 Fe(-):Fe-2e-= Fe2+ C(+): 2H+ + 2e- = H2↑ 总反应:Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑ ②吸氧腐蚀

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解:由题意得: (1)对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有: Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有: Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝的密度比碳钢小。(2)对不锈钢在20%HNO ( 25℃)有: 3 表面积S=2π×2 .0+2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有:表面积S=2π×2 .0+2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为:V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有: 对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝:Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

人教版高二化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护教案

第四节金属的电化学腐蚀与防护 教学目标: 知识与技能: 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因; 2、了解金属腐蚀的种类,发生腐蚀的反应式的书写; 3、掌握金属防护的方法。 过程与方法: 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法; 2、培养学生的观察能力。 情感态度与价值观: 增强学生的环保意识 教学重点、难点: 金属的电化学腐蚀 课时安排:1课时 教学方法: 教学过程: 引入]在日常生活中,我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如:铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈,其主要原因与原电池的形成有关,下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。 板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护 阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题: 什么是金属腐蚀?金属的腐蚀有哪几种? 学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀 (1)概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些? 回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。 提问]金属腐蚀的原因是什么?

回答]金属由单质变成化合物,使电子被氧化。 板书](2)金属腐蚀的本质:M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子,是内因。金属越活泼,越易失电子,越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关,即与金属接触的介质不同,发生的腐蚀情况也不同。 板书](3)金属腐蚀的类型: ①化学腐蚀:金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。 讲述]上面的腐蚀没有形成原电池,还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。 板书]②电化学腐蚀:不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。 引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。 学生]在潮湿的空气中,,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 投影]钢铁的电化学腐蚀示意图 引导]根据以前所学内容,指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极,写出电极反应方程式: 指定学生板书] 负极(Fe):2Fe—4e—=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应:2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O)。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在,在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时,会有H2放出(析出),所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之,无论是哪种腐蚀,其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。 板书]析氢腐蚀 负极(Fe):Fe—2e—=Fe2+ 正极(C):2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系,并填写下表: 投影](表中内容学生讨论后再显示)

九年级化学下册第六章金属6.4珍惜和保护金属资源教案新版粤教版

6.4 珍惜和保护金属资源 课标要求 【教学目标】 1.知识与技能 (1)了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 (2)知道一些废弃金属对环境会造成污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。 2.过程与方法 (1)通过观察、实验、阅读资料,联系实际等方法获取信息。 (2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。 (3)能主动与他人进行交流与讨论,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。 3.情感态度与价值观 (1)通过学习废弃金属对环境的污染,让学生树立环保意识,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。 (2)通过对矿物可供开采的年限的介绍,让学生产生金属资源的危机意识,更让学生懂得要保护金属资源。 【教学重点】 1.铁的锈蚀条件及其防护。 2.金属资源的保护。 【教学难点】 对铁的锈蚀防护的“活动探究”的结论的辨析归纳,从而得出铁生锈的条件,以及防锈的方法。 【教具准备】 多媒体课件、在一周前做好的铁钉锈蚀条件探究的对比实验等。 教学过程 【导入新课】 大家知道吗?我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,然而,每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%,防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。 【课件展示】 多媒体播放视频——钢铁的锈蚀和危害 【活动与探究】 让学生分组将一周前做的铁钉生锈的对比实验展示给大家,交流说明操作方法,记录现象,分析归纳出结论。

【交流归纳】 1.实验步骤:第一支试管中铁钉一半在空气中,一半在水中;第二支试管中铁钉完全浸没在刚煮过的蒸馏水中,上面盖一层植物油;第三支试管中,铁钉放在干燥的空气中。 2.实验现象:一周后第一支试管中铁钉生锈,且在水与空气的界面处生锈最严重;第二支和第三支试管中铁钉均没有生锈。 3.实验结论:铁生锈实质是铁、水、氧气共同作用的结果,铁锈的主要成分是Fe203?xH20,结构疏松,不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应。 【讨论回答】 1.根据铁生锈的条件请你提出可以用什么方法或思路来防止铁生锈? 2.讨论自行车各部件分别采用什么防锈方法?并说明其中的道理? 【归纳总结】 防锈的方法: 1.保持铁制品表面的洁净与干燥。 2.表面涂油、油漆或表面镀上其他耐腐蚀的金属。 3.通过化学反应使表面形成致密的氧化膜。 4.制成合金如不锈钢。 【过渡】 上面我们讨论分析了铁制品的锈蚀和防护,对金属资源,除了采取防止金属锈蚀的措施外,还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢? 【阅读讨论】 请同学们阅读课本P18~P19相关内容,回答下列问题。 1.为什么要保护金属资源? 2.保护金属资源的途径有哪些? 3.回收金属,有哪些现实意义? 【归纳总结】 保护金属资源的途径有: 1.防止金属的腐蚀; 2.回收利用废旧金属; 3.合理开采金属矿物; 4.寻找金属的代用品。 【课堂小结】 本节课我们主要探究了铁制品腐蚀和防护,同时讨论了金属资源的保护问题。 金属资源不可再生,随着我国经济的不断发展,金属资源呈日益短缺之势,故保护金属资源人人有责。希望大家能从身边做起,从自己做起,也希望大家能够好好学习,且能将来利用你的智慧找出更多的金属代用品,从而使我们不再为金属资源的匮乏而发愁。 【布置作业】 完成本课时对应练习,并提醒学生预习下一节的内容。 板书设计

(完整版)金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案:化学腐蚀:介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程,即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中,电子的传递是在介质与金属之间直接进行的,没有腐蚀电流产生,反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生,直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件,举例说明哪些金属氧化膜有保护作用,那些没有保护作用,为什么? 答案:氧化膜保护作用条件: ①氧化膜致密完整程度;②氧化膜本身化学与物理稳定性质;③氧化膜与基体结合能力;④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件:PB原理:生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积,是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示: 反应的金属体积:V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积: V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /( m ρ ' ) 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发,在常温下由于?值太大会使体积膨胀,当超过金属膜的本身强度、塑性时,会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在,?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定,有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小,氧化膜不致密,不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念,与化学腐蚀的区别 答案:电化学腐蚀:金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较: ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

金属管道腐蚀防护基础知识

金属管道腐蚀防护基础知识 1.什么叫金属腐蚀? 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2.金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种? 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3.常用的防腐措施有哪几种? 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4.什么叫化学腐蚀? 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5.什么叫电化学腐蚀? 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6.缝隙腐蚀是如何产生的? 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的,在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙,其缝宽(一般在0.025~0.1mm)足以 使电解质溶液进入,使缝内金属与缝外金属构成短路原电池,并且在缝内发生强烈的腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7.什么是点腐蚀? 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内,并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8.点蚀和坑蚀各有什么特征? 点蚀:坑孔直径小于深度;坑蚀:坑孔直径大于深度。 9.什么是应力腐蚀,应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种? 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过

程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为:(1)阳极溶解(2)氢致开裂。 10.腐蚀疲劳的定义? 金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏,称为腐蚀疲劳。 11.氧浓差腐蚀是如何产生的? 地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。由于在管道的不同部位氧的浓度不同,在贫氧的部位管道的自然电位(非平衡电位)低,是腐蚀原电池的阳极,其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度,故遭受腐蚀。管道通过不同性质土壤交接处时,粘土段贫氧,易发生腐蚀,特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。对储油罐来讲,氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良,还有罐周和罐中心部位的透气性差别,中心部位氧浓度低,成为阳极被腐蚀。 12.什么是细菌腐蚀?它是如何产生的? 细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时,阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物,硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。 在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。 SO42-+8H→S2-+4H2O 由于硫酸盐及其它H+的存在,金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。在土壤中它附在金属表面上,不能连续地成为气泡逸出,就会发生阴极极化,使腐蚀过程明显减慢。但硫酸还有菌的存在,恰好给原子氢找到了出路,把SO42-还原成S2-,再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。当土壤pH值在5~9,温度在25~30℃时,最有利于细菌的繁殖。 13.电偶腐蚀是怎样产生的? 当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触,并处于电解质溶液之中时,电极电位较负的金属不断腐蚀,而电极电位较正的金属却得到了保护,这种腐蚀称为电偶腐蚀。

2019年金属的腐蚀与防护

2019年金属的腐蚀与防护 篇一:金属的电化学腐蚀与防护知识点 【知识梳理归纳】 一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念 金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象.(2)实质 金属原子电子变成阳离子的过程.即金属发生了反应.(3)类型 根据与金属不同,可分为腐蚀和腐蚀. 2.化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀. 3.电化学腐蚀(1)概念 不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化.(2)分类

以钢铁的腐蚀为例 【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中,发生的是析氢腐蚀吗? 提示:不是.析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀,纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀. 二、金属的防护 1.改变金属内部组织结构如制成等. 2.金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法.3.电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原理 被保护的金属上连接一种更的金属,被保护的金属作原电池的极.(2)外加电流的阴极保护法——原理

被保护的金属与电源的极相连,作电解池的极. 【自我诊断训练】 1.(20XX·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹,一段时间后,可能观察到的现象是() A.烧杯中有气泡产生B.试管内有黄绿色气体产生C.铁丝网的表面产生锈迹D.烧杯内溶液变红色 2.下列关于金属腐蚀的叙述中,正确的是() A.金属被腐蚀的本质是M+nH2O===M(OH)n+n/2H2↑B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 3.如图所示,在水槽中装入蒸馏水后,铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是() A.Ⅰ>Ⅱ>ⅢB.Ⅰ>Ⅲ>ⅡC.Ⅱ>Ⅰ>ⅢD.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ

高中化学选修四高效课堂教学设计:4.4金属的电化学腐蚀与防护

前言 我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩,发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上,先开始我们认为,学习能力强的孩子化学一定学得好。可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现,很多与清北失之交臂的学生,化学的平均分要略低,数学物理的分数却不相上下。我们仔细讨论其中的缘由,通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论:化学学的好的学生更容易在理综上考得高分! 这是因为化学学的好的学生,能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值,之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间,使得考生在理综总分上能够有所突破。所以想上好大学,化学必须学好,化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。 因此这份资料提供给大家使用,主要包含有一些课件和习题教案。 后序中有提到一些关于学习的建议。 高二化学教案(选修四)

后序: 巧妙运用“三先三后”,把握主动 1. 先通览后答卷 2. 先做熟后做生 3. 先做易后做难 由于选择题的特殊性,即使随意选择一个答案也有25%的正确率,所以不要将 选择题的答案空下,根据感觉把自己认为最有可能的一个选项作为正确答案。二、规范作答,给阅卷者最佳印象 规范解题时心中要装着三个人:一个是高素质的自我,二是精明的命题者,三 是挑剔的阅卷者。 三、运用答题技巧 1. 选择题 解答选择题时在认真审题的基础上仔细考虑各个选项,把选项与题干、选项与选项之间的区别联系看清楚。合理采用排除法、比较法、代入法、猜测法等方法, 避免落入命题人所设的“陷阱”,迅速地找到所要选项。 2。非选择题答题策略和答题技巧 对于非选择题在答题时有些共性的要求。 (1)化学方程式的书写要完整无误。 专业用语不能错。 (3)当答案不唯一或有多种选择时,以最常见的方式作答不易失分。 (4)对于语言叙述性题目作答时要注意,从“已知”到“未知”之间的逻辑关系必须叙述准确,且环环相扣,才能保证不丢得分点,才能得满分。

金属的腐蚀和防护教案

第二节金属腐蚀和防护 【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及析氢腐蚀吸氧腐蚀的过程,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】金属的电化学腐蚀 【教学难点】电化学原理 【教学方法】实验探究、师生共议、归纳总结。 【教学过程】 【引入】【板书】第四节金属的腐蚀 【板书】一、金属腐蚀: 【讲述】以上两个案例都是金属腐蚀造成的,我们以前接触过金属腐蚀的,曾经探讨过铁钉在什么条件下最容易受到腐蚀,我们来设计实验来研究一下钢铁腐蚀的条件,提示大家我们可以利用对比、比较的方法设计实验,我这里提供的实验用品有:铁钉、煮沸过的水(除O2)、干燥剂(CaCl2)、植物油、试管、橡胶塞,还有食盐溶液和醋酸溶液。我们可以设计出至少五种实验方案来探究铁钉在什么条件下会锈蚀,什么条件下锈蚀的速度会加快。 注意在设计实验的时候将方案用到的物品填在学案相对应位置。 【实验设计】(学生自主设计)(由学生讲述设计的实验) 【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀,但是与水和空气同时接触的铁钉,出现明显的锈蚀。与食盐溶液接触的铁钉和与醋酸接触的铁钉锈蚀的更加明显。 【板书】三、铁钉生锈的条件:潮湿的空气;加速锈蚀的原因,有电解质溶液。

【提问】铁作为我们常见的金属,我们看到的这个现象就是腐蚀现象,那么什么是金属腐蚀?它的定义,本质,分类分别是什么呢? 【投影】金属腐蚀:指金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)发生化学反应而引起损耗的过程。 本质:金属原子失去电子被氧化。 【讨论】我们刚才做的实验中给予铁钉了不同环境,也造成了不同程度的腐蚀,那么你们能感觉到这些腐蚀有什么明显的不同吗? 【讲述】如果我将铁钉在空气中灼烧,就是直接接触空气,例如有的地方的洒铁花,印度帕博尔的毒气泄漏事故中钢铁和氯原子的直接反应导致阀门腐蚀。这样的腐蚀叫做金属的化学腐蚀,铁在干燥的空气中是腐蚀速度很慢的,而我们做的铁钉锈蚀条件中接触水和空气,接触食盐溶液和醋酸溶液的腐蚀很快,为什么呢?这就是第二类腐蚀,金属的电化学腐蚀。展示电化学腐蚀的定义。【投影】实验探究2,探究初中锌粒和稀硫酸反应,如果加入铜片会有什么现象。 【学生讲述】本来在锌粒上面的气泡,因为接触了铜片,立刻铜片上会有大量的氢气泡冒出,也相当于加快了锌粒的腐蚀。 【动画模拟】探讨回忆原电池的原理,指出铁钉其实是铁碳合金,含2~4%的碳,这样就组成了铁碳原电池,动画模拟讨论铁碳在酸性条件下和中性及弱酸性条件下的反应。 实验探究3:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 负极(Fe):Fe - 2e- = Fe2+ 正极(C):2H++2e-=H2↑(析氢腐蚀) 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-(吸氧腐蚀) 铁锈的生成:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3,失水生成Fe2O3·xH2O就是铁锈。 【讲述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀,我们来看这个试验装置:p85 【试验现象和结论】水柱上升,说明发生了吸氧腐蚀。 【讲述】另外,我们还注意到,电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速

金属防腐蚀的方法

防止金属腐蚀的方法和途径很多,主要有以下几种: 一、提高金属材料内在耐蚀性能 采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。例如,有些金属及合金在空气单不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀,如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以起到不锈的作用。有些在高温高压时性能稳定,如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀,如铝、锌等。获得这种金属材料的途径卞要是采用冶炼方法来改变金属的化学成分,例如在碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等元素的高合金钢。耐蚀低合金钢就是在钢中加入微量的钒、钛、稀土等元素炼成的低合金耐蚀钢。此外,对于某些金属材料,还可以通过热处理方法,改变金属的金相组织,提高耐蚀性能。 二、涂、镀非金属和金属保护层 在金属表面上制成保护层,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。根据构成保护层的物质,可以分为以下几类:(1)非金属保护层把有机和无机化合物涂覆在金属表面,如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属保护层,用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法,但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象,正在变革工艺,向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法,尤其是把有机树脂做成粉末涂料,采用各种方法在金属表面形成优良的涂层,获得了空前的发展。(2)金属保护层在金属表面镀上一种金属或合金,作为保护层,以减慢腐蚀速度。用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。获得金属镀层的方法也有许多。①电镀用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。镀层金属有

金属的腐蚀与防护精品教学设计课件.doc

《金属的腐蚀与防护》教学设计 【教学目的】 1.知识:使学生了解金属腐蚀,特别是电化腐蚀的原因和金属防护的 常用方法。 2.能力:培养学生的自学能力,理论联系实际的能力和归纳总结知 识的能力。 3.德育:使学生树立环境保护意识和珍惜资源,可持续发展的意识。【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。 【教学用品】投影仪 【教学过程】 [探索实验]1、向一充满氧气的大试管 A 中放入几枚用NaCl饱和溶液浸泡过的无锈铁钉后,用带导管的单孔胶塞塞紧,再把导管的另一端 伸入烧杯水中0.5cm左右,观察现象。 2、向另一大试管 B 中放入几枚用稀盐酸溶液浸泡过的无锈铁钉后,用带 导管的单孔胶塞塞紧,再把导管的另一端伸入烧杯水中0. 5cm左 右,观察现象。 [师述]我们刚做了两个探索实验,大家都很关心:两支试管里,明显地看到:铁钉生锈了。除了铁钉生锈,还有什么现象呢? [投影]示A,B两组导管内液面的变化(为利于观察,可在A,B的长导管内各滴加一滴红墨水)(见表一) 现象:A中:长导管内液面上升,B中:长导管内液面下降。 [师述]大家一定在想:铁钉为什么会生锈?两支试管中长导管内的液面,为什么一个上升,一个下降?这也就是我们这一节课要研究的主要内容。[板书]金属的电化学腐蚀与防护 [师述]通过上一节课的学习,我们已经掌握了原电池的化学原理,本节课就是要应用原电池的化学原理,研究金属腐蚀的原因和金属的防护问题。为 了培养同学们的自学能力,理论联系实际的能力和对知识归纳总结的能 力。本节课采用“自学讨论,师生共议,民主教学,亦教亦学”的教学

方法。请大家用10分钟时间,结合自学提纲阅读教材,并完成上述探 索实验的报告,准备好发言。发自学提纲讲义(上附探索实验报告)[板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的电化腐蚀的本质:M - ne- = M n+ 2、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的分析和比较; 3、金属电化学腐蚀与化学腐蚀的比较; 4、金属防护的常用方法; [自学提纲] 1.金属的电化腐蚀的本质是什么? 请分析:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中:a)原电池的形成条件;b)正、 负极;c电解质溶液;d)电子如何流动形成电通路;e)电极反应;f) 最终腐蚀产物;g)哪种腐蚀更普遍。 2.析氢腐蚀、吸氧腐蚀中“析”和“吸”字的含意。 3.什么情况下,金属会发生化学腐蚀?试从形成条件、主要现象、腐蚀 本质、相互关系去比较电化腐蚀与化学腐蚀的异同点。 4.试举例说明金属腐蚀的危害和金属防护的重要意义,如何根据原电池 反应的原理去选择金属防护的方法? [探索实验报告] 表一 试现象解释反应式 管 A铁钉生锈,发生析氢腐蚀,产生H2,增大,(-)Fe-2e=Fe2+长导管液面试管内气体增多,压强增大,(+)2H++2e=H2 上升导致导管内液面上升 B铁钉生锈,发生吸氧腐蚀,消耗O 2,试管内(-)Fe-2e=Fe2+长导管液面气体减少,压强,减小,导致(+)2H2O+O2+4e=4OH-下降导管内液面下降

《金属的腐蚀与防护教学》教学设计

《金属的腐蚀与防护教学》教学设计《金属的腐蚀与防护教学》教学设计 一、学情分析 (一)教材分析 本课时内容是鲁科版选修教材《化学反应原理》第一章第 3节第三课时,是在学生学习了电解原理和原电池原理 的基础上展开的,教材重点介绍了金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质——金属表面形成了微型原电池,讲述了防护金属腐蚀的主要方法,并介绍了牺牲阳极的 阴极保护法和外加电流的阴极保护法。不但运用原电池 原理(牺牲阳极的阴极保护法),也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能 相互转化的认识。 通过本节的学习能促进学生对金属腐蚀现象的进一步认识,金属发生腐蚀更多的是电化学腐蚀,利用原电池的 原理分析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀,提高知识的理解 和运用。再利用电化学知识对金属进行防护,是对所学 电知识的综合灵活的运用,学好本节将对前面所学的电 解和原电池的知识起到巩固和提高的作用。 (二)学生分析 知识上:通过初中知识以及本章上两节内容的学习学生 已经初步了解了金属发生腐蚀的一些条件,掌握了原电

池和电解池的基本原理及金属的还原性与活泼性关系。能力上:高二学生已经具备一定的实验设计观察能力、以及比较归纳能力。 心理上:由于本节内容紧密联系生活实际,学生有强烈的好奇心和求知欲,有利于新知识的学习,具备了主动探究的原动力。存在的问题是学生对知识的学习只注重表面现象,缺少生活经验,缺乏一定的深入理解和综合思维的能力。 二、目标分析 课标要求:能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。 模块学习要求: 1.能简要说明金属发生电化学腐蚀的原理,认识金属腐蚀的危害。 2.知道要防止金属发生电化学腐蚀,关键在于阻止金属成为原电池的负极,避免它发生阳极氧化而溶解。 3.能列举防止金属腐蚀的主要措施 4.了解氧化还原反应在金属腐蚀与防护中的应用。三.教学目标 知识与技能: (1)认识金属腐蚀带来的危害,了解金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。

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