小學(xué)防溺水教案

高二化學(xué)金屬制品的防護(hù)教案。

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂，幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢？為滿足您的需求，小編特地編輯了“高二化學(xué)金屬制品的防護(hù)教案”，希望能為您提供更多的參考。

延伸閱讀

高二化學(xué)教案：《金屬的腐蝕與防護(hù)》教學(xué)設(shè)計(jì)

本文題目：高二化學(xué)三單元教案：金屬的腐蝕與防護(hù)

【教學(xué)目標(biāo)】

a. 了解金屬腐蝕的利弊、鋼鐵電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的原理并在此基礎(chǔ)上尋找鋼鐵腐蝕的具體防護(hù)方法。

b. 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作技能、自主探究及合作的科學(xué)精神。并能用多種途徑和手段去了解防止鋼鐵腐蝕的具體防護(hù)方法。

c. 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解釋或解決與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問題的能力，認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活的密切關(guān)系。形成正確的情感態(tài)度和價(jià)值觀，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

【重難點(diǎn)】

a 重點(diǎn)：鋼鐵的腐蝕及其防護(hù)

b 難點(diǎn)：鋼鐵的電化腐蝕原理

【教學(xué)方法】

① 情景教學(xué)法②合作探究法③自主學(xué)習(xí)法

【預(yù)習(xí)檢測】

1、鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式是( )

A、 Fe – 2e-=Fe 2+

B、 2H + + 2e- =H2 ↑

C、 4OH - - 4e-= 2H2O + O2 ↑

D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH -

2、下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是 ( )

A、輪船吃水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊

B、鋁片不用特殊方法保護(hù)

C、純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快

D、鍍鋅鐵(在鐵上鍍一層鋅)比鍍錫耐用

3、有a、b、c、d四種金屬。將a與b連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕。將a、d分別投入等濃度的鹽酸中，d比a反應(yīng)強(qiáng)烈。將銅浸入b的鹽溶液里，無明顯變化。如果把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為： ( )

A.a > c > d > b

B.d > a > b > c

C.d > b > a > c

D.b > a > d > c

4、下列敘述正確的是( )

A.鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率

B.鍍層破損后，白口鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕

C.家用炒菜鐵鍋出現(xiàn)銹斑的原因是發(fā)生了化學(xué)腐蝕

D.吸氧腐蝕時(shí)正極放出氧氣，析氫腐蝕時(shí)正極放出氫氣

E.化學(xué)腐蝕速率超過電化學(xué)腐蝕速率，析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍

【教學(xué)過程】

一、金屬腐蝕

(1)定義：

金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。

(2)本質(zhì)：

金屬失去電子被氧化。

(3)金屬腐蝕類型

1.化學(xué)腐蝕 2.電化學(xué)腐蝕

1、化學(xué)腐蝕

(1)定義：

金屬跟接觸到的物質(zhì)(如O2、CI2、SO2等)

直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。

(2)原理：

金屬跟氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

(3)影響因素：

金屬越活潑，越易被腐蝕;

金屬所處的環(huán)境溫度越高，腐蝕速率越快;

氧化劑濃度越大，腐蝕速率越快。

2、電化學(xué)腐蝕

不純的金屬(或合金)跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。

【課堂小結(jié)】

[課后檢測]

1、以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是( )

A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅制品不易被腐蝕

B.生鐵比純鐵容易腐蝕

C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹

D.銀制獎(jiǎng)牌久置后表面變暗

2、下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是( )

A.輪船水線下船殼上裝一偶一定數(shù)量的鋅塊

B.鋁片不用特殊方法保存

C.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量的硫酸銅后速率加快

D.鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用

3、下列防腐措施中，屬于電化學(xué)保護(hù)法的是( )

A.用氧化劑使金屬表面生成一層致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜

B.在金屬中加入一些鉻或鎳制成合金

C.在輪船的船殼水線以下部分裝上一些鋅

D.金屬表面噴漆

4、下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是( )

A.在輪船的船殼水線以下部分裝有一定量的鋅塊

B.鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用

C.鋁片不用特殊方法保護(hù)

D.粗鋅跟稀硫酸反應(yīng)比純鋅更快

5、埋在地下的鑄鐵輸油管道，在下列各種情況下，腐蝕最慢的是( )

A.在含鐵元素較多的酸性土壤中

B.在潮濕疏松透氣的土壤中

C.在干燥致密不透氣的土壤中

D.在含碳粒較多的潮濕透氣的中性土壤中

6、(2007廣東)為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是( )

A.將青銅器放在銀質(zhì)托盤上

B.將青銅器保存在干燥的環(huán)境中

C.將青銅器保存在潮濕的空氣中

D.在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜

7、下列金屬防護(hù)的方法不正確的是( )

A.對(duì)健身器材刷油漆以防銹

B.對(duì)某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用刷油漆方法來防銹

C.用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身

D.自行車的鋼圈上鍍上一層Cr防銹

8、下列各組金屬均有導(dǎo)線相連，并插入稀硫酸溶液中，其中鐵被腐蝕的速度由快到慢的順序是( )

①Fe-Fe ②Fe-Sn ③Fe-Zn ④Cu-Fe

A. ②①③④ B. ③②④①

C. ④②③① D. ④②①③

9.燒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗去含有NaCl的殘液，過一段時(shí)間算便出現(xiàn)紅棕色的鐵銹斑點(diǎn)，已知該銹斑為Fe(OH)3失水的產(chǎn)物。表示Fe(OH)3生成的電極反應(yīng)式、離子方程式和化學(xué)方程式分別為：

①負(fù)極反應(yīng)式：_________________________

正極反應(yīng)式：_________________________

②離子方程式：_________________________

③ 化學(xué)方程式：_________________________

《金屬的腐蝕與防護(hù)教學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)

《金屬的腐蝕與防護(hù)教學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、學(xué)情分析

（一）教材分析

本課時(shí)內(nèi)容是魯科版選修教材《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章第3節(jié)第三課時(shí)，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電解原理和原電池原理的基礎(chǔ)上展開的，教材重點(diǎn)介紹了金屬電化學(xué)腐蝕（析氫腐蝕和吸氧腐蝕）的本質(zhì)——金屬表面形成了微型原電池，講述了防護(hù)金屬腐蝕的主要方法，并介紹了犧牲陽極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法。不但運(yùn)用原電池原理(犧牲陽極的陰極保護(hù)法)，也再次運(yùn)用了電解原理(外加電流的陰極保護(hù)法)，加深了學(xué)生對(duì)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)。

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)能促進(jìn)學(xué)生對(duì)金屬腐蝕現(xiàn)象的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，金屬發(fā)生腐蝕更多的是電化學(xué)腐蝕，利用原電池的原理分析鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕，提高知識(shí)的理解和運(yùn)用。再利用電化學(xué)知識(shí)對(duì)金屬進(jìn)行防護(hù)，是對(duì)所學(xué)電知識(shí)的綜合靈活的運(yùn)用，學(xué)好本節(jié)將對(duì)前面所學(xué)的電解和原電池的知識(shí)起到鞏固和提高的作用。

（二）學(xué)生分析

知識(shí)上：通過初中知識(shí)以及本章上兩節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步了解了金屬發(fā)生腐蝕的一些條件，掌握了原電池和電解池的基本原理及金屬的還原性與活潑性關(guān)系。

能力上：高二學(xué)生已經(jīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)觀察能力、以及比較歸納能力。

心理上：由于本節(jié)內(nèi)容緊密聯(lián)系生活實(shí)際，學(xué)生有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，有利于新知識(shí)的學(xué)習(xí)，具備了主動(dòng)探究的原動(dòng)力。存在的問題是學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)只注重表面現(xiàn)象，缺少生活經(jīng)驗(yàn)，缺乏一定的深入理解和綜合思維的能力。

二、目標(biāo)分析

課標(biāo)要求：能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。

模塊學(xué)習(xí)要求：

1.能簡要說明金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害。

2.知道要防止金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，關(guān)鍵在于阻止金屬成為原電池的負(fù)極，避免它發(fā)生陽極氧化而溶解。

3.能列舉防止金屬腐蝕的主要措施

4.了解氧化還原反應(yīng)在金屬腐蝕與防護(hù)中的應(yīng)用。

三．教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能:

（1）認(rèn)識(shí)金屬腐蝕帶來的危害，了解金屬腐蝕的兩種類型（化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕）。

（2）理解鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會(huì)書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。

（3）認(rèn)識(shí)常見的防止金屬腐蝕的方法，能解釋兩種電化學(xué)防護(hù)方法的原理。

過程與方法：

①通過對(duì)鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕對(duì)比實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)控制單一變量進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

②通過實(shí)驗(yàn)探究的過程，進(jìn)一步提高對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察能力和分析能力。

情感態(tài)度價(jià)值觀：

通過金屬腐蝕對(duì)生產(chǎn)、生活的影響，切實(shí)感受金屬及合金在國家建設(shè)及社會(huì)生活中的重要作用，形成愛護(hù)資源，科學(xué)利用資源的正確思想，感受化學(xué)對(duì)人類進(jìn)步的意義。

四、教學(xué)重、難點(diǎn)及其突破策略

教學(xué)重點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護(hù)原理

教學(xué)難點(diǎn)：金屬發(fā)生析氫和吸氧腐蝕的原理

突破策略：通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究，多媒體輔助教學(xué)等方式，讓學(xué)生了解金屬腐蝕的原理，強(qiáng)化鞏固析氫腐蝕和吸氧腐蝕的具體過程，使學(xué)生明確析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系，突破本節(jié)課的重難點(diǎn)。

五、教學(xué)流程：

知識(shí)復(fù)習(xí)→情景導(dǎo)入→目標(biāo)展示→自主學(xué)習(xí)→實(shí)驗(yàn)探究→合作交流→達(dá)標(biāo)測試→歸納總結(jié)

六、教學(xué)方法問題引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究合作交流

七．教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)一：知識(shí)復(fù)習(xí)（2分鐘）

教師質(zhì)疑：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識(shí)，請(qǐng)大家思考一下兩個(gè)問題

1、原電池的構(gòu)成條件？2、原電池哪一極金屬易被腐蝕？

學(xué)生思考回答：活潑性不同的兩極；電解質(zhì)溶液；閉合回路；（自發(fā)的氧化還原反應(yīng)）。

在原電池反應(yīng)中負(fù)極易被氧化而腐蝕。

【設(shè)計(jì)意圖】回顧舊知，鋪墊新內(nèi)容。

環(huán)節(jié)二：情景導(dǎo)入目標(biāo)展示（3分鐘）

情景導(dǎo)入：多媒體展示（1）生活中常見金屬腐蝕的圖片；（2）金屬腐蝕對(duì)人類生活和經(jīng)濟(jì)的影響。

教師：在生產(chǎn)和生活中，金屬腐蝕所帶來的損失非常嚴(yán)重。金屬生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕經(jīng)常導(dǎo)致工廠停產(chǎn)，金屬腐蝕還會(huì)使橋梁、建筑物等損壞甚至坍塌，許多場所的金屬腐蝕還會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等安全事故的發(fā)生。

學(xué)生：觀看圖片，聆聽講解。驚詫之余，體會(huì)感悟：金屬腐蝕不可等閑視之！

【設(shè)計(jì)意圖】創(chuàng)設(shè)情景，結(jié)合生活實(shí)際和觸目驚心的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生對(duì)金屬的腐蝕有直觀的感受，產(chǎn)生濃厚的興趣，進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。

教師：這節(jié)課我們就一起來學(xué)習(xí)有關(guān)金屬腐蝕和防護(hù)知識(shí)，本節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標(biāo)如下，請(qǐng)大家快速瀏覽，了解我們本節(jié)課的任務(wù)。

教師多媒體展示教學(xué)目標(biāo)：

1、了解金屬腐蝕的本質(zhì)及分類，特別是電化學(xué)腐蝕的原理

2、理解鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會(huì)書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式

3、了解金屬防護(hù)的方法，培養(yǎng)分析并解決生活中實(shí)際問題的能力

4、切實(shí)感受金屬及合金在國家建設(shè)及社會(huì)生活中的重要作用，形成愛護(hù)資源，科學(xué)利用資源的正確思想

學(xué)生：瀏覽標(biāo)題，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。宏觀把握，聯(lián)想質(zhì)疑。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生整體把握本節(jié)內(nèi)容的同時(shí)，控制信息的接受范圍，隨時(shí)排除干擾性知識(shí)。

環(huán)節(jié)三：自主學(xué)習(xí)（3分鐘）

過渡：據(jù)報(bào)道，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占生產(chǎn)總值的2%-4%,超過地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失的總和。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年因金屬的腐蝕在我國至少造成6700億人民幣的損失。面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒有想過，什么是金屬的腐蝕？金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是什么？金屬腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生可能有哪些方式？

多媒體呈現(xiàn)問題1：什么是金屬的腐蝕？金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是什么？金屬腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生可能有哪些方式？

教師：請(qǐng)大家結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)和教材P27第二段思考以上問題。

學(xué)生：閱讀課本、思考回答

金屬腐蝕是金屬表面因發(fā)生氧化反應(yīng)而遭到破壞。

化學(xué)腐蝕（表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）

電化學(xué)腐蝕（因電化學(xué)作用而發(fā)生的腐蝕）

板書：三、金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬腐蝕的方式：化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕

學(xué)生：識(shí)記、會(huì)判別兩種腐蝕方式。

【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是發(fā)生了氧化反應(yīng)，通過討論腐蝕的方式能與新學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來，讓學(xué)生先從概念上認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)，下面再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、具體認(rèn)知。

環(huán)節(jié)四：實(shí)驗(yàn)探究（15分鐘）

過渡：我們已經(jīng)知道，鋼鐵生銹是鐵與空氣中的氧氣以及水蒸氣反應(yīng)的結(jié)果。那么，空氣中的氧氣和水是怎樣使鋼鐵生銹的呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究有關(guān)金屬電化學(xué)腐蝕的原理。

多媒體呈現(xiàn)問題2：鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)境里長期放置，常易生銹變紅，原因是什么？電化學(xué)腐蝕的原理是什么？

探究實(shí)驗(yàn)：

向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用稀鹽酸和氯化鈉潤濕過的兩支試管分別標(biāo)記為a、b中，按下圖裝置好儀器。

金屬的腐蝕與防護(hù)教學(xué)設(shè)計(jì)

教師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P27-28了解金屬電化學(xué)腐蝕原理。根據(jù)課前準(zhǔn)備組裝儀器，混合并加入藥品稍后觀察實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象。

學(xué)生：閱讀教材自學(xué)有關(guān)金屬電化學(xué)腐蝕的原理，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：混合并加入藥品后觀察、比較導(dǎo)管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。

教師：請(qǐng)大家結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考以下問題

思考1：導(dǎo)管中的水柱變化說明什么問題？

思考2：向鐵粉中加入炭粉的作用是什么？

學(xué)生：（思考后回答）

水柱液面升高，說明試管內(nèi)有氣體消耗，壓強(qiáng)減小

水柱液面降低，說明試管內(nèi)有氣體生成，壓強(qiáng)增大

碳粉做正極與鐵形成原電池，加速鐵被腐蝕。

教師：請(qǐng)大家根據(jù)原電池原理和閱讀自學(xué)結(jié)果，寫出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。

學(xué)生：完成以下問題（兩名同學(xué)上板板演）

a裝置中：負(fù)極：正極：，

電池反應(yīng)：，

a裝置中進(jìn)一步反應(yīng)：，

b裝置中:負(fù)極：正極：，

電池反應(yīng)：。

結(jié)論：中性或酸性很弱或堿性條件下，易發(fā)生腐蝕。

當(dāng)鋼鐵處于酸性氣氛中時(shí)，易發(fā)生腐蝕；

析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于腐蝕。

板書：2.金屬的電化學(xué)腐蝕

析氫腐蝕（酸性）

吸氧腐蝕（中性或弱酸性）

高二化學(xué)教案：《金屬的腐蝕與防護(hù)學(xué)案》教學(xué)設(shè)計(jì)

本文題目：高二化學(xué)三單元教案：金屬的腐蝕與防護(hù)學(xué)案

[目標(biāo)要求]　1.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。2.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，了解金屬防護(hù)的方法。

一、金屬的電化學(xué)腐蝕

1.金屬的腐蝕

(1)金屬腐蝕的概念：金屬的腐蝕指的是金屬或合金跟周圍環(huán)境中接觸到的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被氧化而腐蝕損耗的現(xiàn)象。

(2)金屬腐蝕后的特征

金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機(jī)械性能等方面都發(fā)生一定的變化。

(3)金屬腐蝕的本質(zhì)

金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子變成陽離子的過程。也就是說，金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬發(fā)生了氧化反應(yīng)。

(4)金屬腐蝕的類型

由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

①化學(xué)腐蝕

金屬與其他物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。

②電化學(xué)腐蝕

不純的金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕。

2.電化學(xué)腐蝕

(1)實(shí)驗(yàn)探究

a　b

實(shí)驗(yàn)步驟：向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤濕過的兩支具支試管(分別標(biāo)記為a、b)中。幾分鐘后，打開止水夾，觀察、比較導(dǎo)管中水柱(在水中滴加幾滴紅墨水)的變化和試管中的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩支具支試管中都有紅色鐵銹產(chǎn)生，a裝置導(dǎo)管內(nèi)水柱上升，b裝置導(dǎo)管內(nèi)水柱低于小試管液面。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：裝置a的導(dǎo)管中水柱上升，說明大試管內(nèi)氣體體積減小，a裝置中有氣體參加反應(yīng)，由于是空氣中的氣體，故是氧氣，發(fā)生吸氧腐蝕;裝置b的導(dǎo)管中水柱下降，說明大試管內(nèi)有氣體生成，根據(jù)有鐵和醋酸存在，生成的氣體是氫氣，發(fā)生析氫腐蝕。a、b裝置構(gòu)成原電池，a中氧氣所發(fā)生的反應(yīng)類似于氫氧燃料電池的反應(yīng)。

(2)原理分析

①通常情況下，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面凝結(jié)了一層溶解有氧氣的水膜，它與鋼鐵中的碳和鐵形成了原電池。這些微小的原電池遍布鋼鐵表面。

Fe為負(fù)極，碳為正極，溶有O2的水膜為電解質(zhì)溶液。

負(fù)極：2Fe-4e-===2Fe2+(氧化反應(yīng))

正極：O2+2H2O+4e-===4OH-(還原反應(yīng))

總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3，

Fe(OH)3脫去一部分水生成的Fe2O3?nH2O就為鐵銹的主要成分。所以實(shí)驗(yàn)a具支試管中O2減少，壓強(qiáng)減小，導(dǎo)管中水面上升。因此鐵在這種環(huán)境中被腐蝕稱為吸氧腐蝕，鋼鐵的這種腐蝕還是占主要的。

②如果鋼鐵表面水膜的酸性較強(qiáng)(如在某些化工廠附近的酸性氣氛中)，此時(shí)，正極就會(huì)析出氫氣。其電極反應(yīng)如下：

負(fù)極：Fe-2e-===Fe2+(氧化反應(yīng))

正極：2H++2e-===H2↑(還原反應(yīng))

總反應(yīng)：Fe+2H+===Fe2++H2↑。

如果鋼鐵表面水膜的酸性較弱，隨著氫氣的析出，水膜的pH上升，F(xiàn)e2+與OH-結(jié)合生成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(jìn)而形成鐵銹，這種形成鐵銹的方式叫析氫腐蝕。

總之無論是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕，作為負(fù)極的鐵都不斷地被氧化，且金屬腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，而電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕又是主要的。

二、金屬的電化學(xué)防護(hù)

1.金屬防護(hù)原理

金屬材料大多易被腐蝕，所以要從金屬腐蝕的化學(xué)反應(yīng)原理和金屬腐蝕的類型來考慮金屬防護(hù)的方法。

2.金屬防護(hù)的措施

(1)表面覆蓋保護(hù)層

①將電解質(zhì)溶液改為非電解質(zhì)，如涂上油漆、礦物性油脂等;②鍍上一層純金屬(鋅、錫、鉻、鎳)以改變電極。如：表層鍍鋅的鍍鋅鐵(俗稱白鐵皮)破損后，鐵為正極，不腐蝕;鋅為負(fù)極，被腐蝕，可以不斷補(bǔ)充鋅，保護(hù)鐵，延長鋼鐵的使用期。而表層鍍錫的鍍錫鐵(俗稱馬口鐵)，價(jià)格雖比鍍鋅鐵低，但表層磨損后，錫為正極，鐵為負(fù)極，加快了鋼鐵的腐蝕。此外，還可將鐵鈍化使之表面形成一層致密的Fe3O4氧化膜。

(2)電化學(xué)保護(hù)法：

①犧牲陽極的陰極保護(hù)法

這種方法通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鍋爐的內(nèi)壁、船舶的外殼等)上裝上若干鋅塊，作原電池的負(fù)極(陽極)，不斷遭受腐蝕，定期拆換，而作為正極(陰極)的鋼鐵設(shè)備就被保護(hù)了下來。

②外加電流的陰極保護(hù)法

這種方法是將被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門)作陰極，用惰性電極作輔助陽極，兩者均存在于電解質(zhì)溶液中，接上外接直流電源。通電后，電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面產(chǎn)生負(fù)電荷(電子)的積累，抑制了鋼鐵發(fā)生失去電子的作用(氧化反應(yīng))，從而防止了鋼鐵的腐蝕。

(3)用改變金屬組成和結(jié)構(gòu)的方法防止金屬腐蝕。如鐵與鉻、鎳形成不銹鋼。

知識(shí)點(diǎn)一　金屬的腐蝕

1.關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()

A.金屬被腐蝕的本質(zhì)是M+nH2O===M(OH)n+n2H2↑

B.馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時(shí)，首先是鍍層被氧化

C.金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕

D.常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕

答案　C

解析　金屬腐蝕的本質(zhì)主要是金屬原子失電子被氧化，腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質(zhì)相接觸，腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。A中金屬腐蝕的本質(zhì)應(yīng)包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，為M-ne-===Mn+;B選項(xiàng)中Sn、Fe構(gòu)成電化學(xué)腐蝕，主要是Fe-2e-===Fe2+，鐵先被腐蝕。常溫下，空氣中的金屬主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，難以和非金屬氧化劑(Cl2、S)等反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)腐蝕。

2.鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為 2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下說法正確的是()

A.負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為 Fe-2e-===Fe2+

B.正極發(fā)生的反應(yīng)為 2H2O+O2+2e-===4OH-

C.原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置

D.鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕

答案　A

解析　由原電池反應(yīng)式知負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+，正極的電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-===4OH-，所以A對(duì)B錯(cuò);原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C錯(cuò);根據(jù)原電池原理，鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕，D錯(cuò)。

2.如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：

(1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于________腐蝕。

(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈________________性，發(fā)生________腐蝕，電極反應(yīng)式：負(fù)極：___________________________________________________________________，

正極：___________________________________________________________________。

(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈______性，發(fā)生________腐蝕。電極反應(yīng)式：負(fù)極________________________________________________________________________，

正極：___________________________________________________________________。

答案　(1)電化學(xué)　(2)弱酸性或中　吸氧　2Fe-4e-===2Fe2+　O2+2H2O+4e-===4OH-

(3)較強(qiáng)的酸　析氫　Fe-2e-===Fe2+　2H++2e-===H2↑

解析　根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：有兩種不同的材料(Fe為負(fù)極，碳為正極)，有電解質(zhì)溶液，形成閉合回路，可知鐵釘?shù)母g屬于電化學(xué)腐蝕。根據(jù)金屬腐蝕的條件、原理及結(jié)果可知：試管內(nèi)液面上升，說明試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，試管內(nèi)氣體被吸收所致，是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式;試管內(nèi)液面下降，說明試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大，試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體所致，是鐵釘?shù)奈鰵涓g的結(jié)果，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式。

知識(shí)點(diǎn)二　金屬的防護(hù)

3.下列各種方法中，能對(duì)金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()

①金屬表面涂抹油漆　②改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)?、郾３纸饘俦砻媲鍧嵏稍铩、芙饘俦砻孢M(jìn)行電鍍?、菔菇饘俦砻嫘纬芍旅艿难趸锉∧?/p>

A.①②③④　B.①③④⑤

C.①②④⑤ D.全部

答案　D

解析　金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，題目中①③④⑤中的方法都可以起到避免金屬和電解質(zhì)溶液接觸形成原電池的目的;②中如在金屬中加入某些其他元素改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以起到防腐蝕的效果。

4.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是()

A.純銀器的表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗

B.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層不能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用

C.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法

D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕

答案　D

解析　純銀器的表面在空氣中易生成硫化物失去光澤;當(dāng)鍍錫鐵制品鍍層破損時(shí)，由于鐵比錫活潑，形成原電池時(shí)，鐵作原電池的負(fù)極，加快鐵的腐蝕;鋅比鐵活潑，當(dāng)在海輪外殼上連接鋅塊后，鋅失電子而海輪外殼被保護(hù);要采用電解原理保護(hù)金屬，應(yīng)將金屬與電源的負(fù)極相連，即作電解池的陰極。

練基礎(chǔ)落實(shí)

1.以下防腐措施中，屬于電化學(xué)保護(hù)法的是()

A.用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜

B.在金屬中加入一些鉻或者鎳制成合金

C.在輪船的船殼水線以下部分，裝上一鋅錠

D.在金屬表面噴漆

答案　C

解析　在輪船的船殼水線以下部分，裝上鋅能形成鐵-鋅原電池，鋅為負(fù)極，被腐蝕，鐵被保護(hù)。

2.銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕空氣中易發(fā)生腐蝕的主要原因可描述為()

A.形成原電池，鋁作負(fù)極

B.形成原電池，銅作負(fù)極

C.形成原電池時(shí)，電流由鋁經(jīng)導(dǎo)線流向銅

D.鋁質(zhì)鉚釘發(fā)生了化學(xué)腐蝕

答案　A

解析　金屬鋁發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕，鋁比銅活潑，故金屬鋁是負(fù)極，電流的流動(dòng)方向與電子的流動(dòng)方向恰好相反，應(yīng)是由銅經(jīng)導(dǎo)線流向鋁。

3.鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下說法正確的是()

A.負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+

B.正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+O2+2e-===4OH-

C.原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置

D.鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕

答案　A

解析　由原電池反應(yīng)式知：負(fù)極為Fe-2e-===Fe2+，正極為2H2O+O2+4e-===4OH-，所以A對(duì)、B錯(cuò);原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C錯(cuò);根據(jù)原電池原理，鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕，D錯(cuò)。

練方法技巧

4.如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()

A.生鐵塊中的碳是原電池的正極

B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?/p>

C.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是 Fe-2e-===Fe2+

D.a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕

答案　B

解析　本題考查了電化學(xué)腐蝕中的析氫腐蝕和吸氧腐蝕，解答時(shí)注意電解質(zhì)的酸堿性。a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，氣體壓強(qiáng)減小;b中酸性較強(qiáng)，發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，氣體壓強(qiáng)增大，所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?，故B項(xiàng)錯(cuò)。

5.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是()

A.裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降

B.左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低

C.裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重

D.裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕

答案　B

解析　裝置Ⅰ中鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降，右側(cè)液面上升;裝置Ⅱ中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，不同的是懸掛鐵的金屬絲由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會(huì)加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降得更多，右側(cè)液面上升得更多;裝置Ⅲ中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時(shí)間內(nèi)幾乎沒有被侵蝕。

練綜合拓展

6.如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點(diǎn)內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實(shí)驗(yàn)：

序號(hào) 內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

1 常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個(gè)月 干燥的鐵絲表面依然光亮

2 常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時(shí) 鐵絲表面依然光亮

3 常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個(gè)月 鐵絲表面已變得灰暗

4 將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時(shí) 鐵絲表面略顯灰暗

5 將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí) 鐵絲表面已變得灰暗

6 將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí) 鐵絲表面灰暗程度比實(shí)驗(yàn)5嚴(yán)重

回答以下問題：

(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))________;在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是________;正極反應(yīng)是________;

(2)由該實(shí)驗(yàn)可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是

________________________________________________________________________

______________________________________________________________(答兩種方法)。

答案　(1)3、4、5、6

Fe-2e-===Fe2+(或2Fe-4e-===2Fe2+)

2H2O+O2+4e-===4OH-

(2)濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)的存在

(3)電鍍、發(fā)藍(lán)等表面覆蓋保護(hù)層，犧牲陽極的陰極保護(hù)法等

解析　解答第(1)題應(yīng)注意聯(lián)系金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別，不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失電子而被氧化，分析題中實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)3、4、5、6發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，其中負(fù)極反應(yīng)是Fe-2e-===Fe2+，正極反應(yīng)是O2+2H2O+4e-===4OH-。

解答第(2)題時(shí)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3可得出濕度增大，可使鐵銹蝕速率加快;對(duì)比實(shí)驗(yàn)3、4可知增大O2濃度可加快鐵銹蝕的速率;對(duì)比實(shí)驗(yàn)4、5可知升高溫度可加快鐵銹蝕的速率;對(duì)比實(shí)驗(yàn)5、6可知電解質(zhì)的存在會(huì)使鐵銹蝕的速率加快。

第(3)題，為防止鐵的銹蝕，根據(jù)鐵銹蝕的類型，可采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法，還可把鐵制成不銹鋼(合金)、亦可采用噴油漆、涂油脂、電鍍、表面鈍化等方法使鐵與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防止金屬腐蝕。

高二化學(xué)下冊《金屬的電化學(xué)防護(hù)》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

高二化學(xué)下冊《金屬的電化學(xué)防護(hù)》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

金屬的電化學(xué)防護(hù)
1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)
(1)、犧牲陽極的陰極保護(hù)法
原理：原電池反應(yīng)中，負(fù)極被腐蝕，正極不變化
應(yīng)用：在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊，腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備
負(fù)極：鋅塊被腐蝕;正極：鋼鐵設(shè)備被保護(hù)
(2)、外加電流的陰極保護(hù)法
原理：通電，使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子，使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送，從而防止金屬被腐蝕
應(yīng)用：把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極，惰性電極作為輔助陽極，均存在于電解質(zhì)溶液中，接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累，抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。
2、改變金屬結(jié)構(gòu)：把金屬制成防腐的合金
3、把金屬與腐蝕性試劑隔開：電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等
(3)金屬腐蝕的分類：
化學(xué)腐蝕---金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕
電化學(xué)腐蝕---不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。
規(guī)律總結(jié)：金屬腐蝕快慢的規(guī)律：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：
電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕
防腐措施由好到壞的順序如下：
外接電源的陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕