《 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防腐》之教学环节
授课者 赖沛贤
环节一:明确本课学习目标
知识与技能
1、 知道金属腐蚀的两种类型(化学与电化学腐蚀)
2、 能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害
3、 知道防护金属腐蚀的
方法
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过程与方法
1、 学会
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
控制单一变量进行对比试验以及对实验设计进行评价。
2、 从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
能力
情感态度价值观
1、 通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣。
2、 通过实验设计、验证和评价这一科学研究方法,培养学生实事求是科学精神,帮助学生树立正确的科学态度
重难点:电化学腐蚀与防护以及吸氧腐蚀的电化学原理
环节二:自主学习
阅读:课本p84一二段及以下有关金属腐蚀的数据后, 谈谈你有何感想?
金属腐蚀
l 我国作为世界上钢铁产量最多的国家(2005年全国生产钢材37117.02万吨) ,每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%;约合人民币:3000亿元( 2005年我国国内生产总值将达15万亿元) 。
l 根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。
l 另据国外统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失
l 金属腐蚀的主要害处,不仅在于金属本身的损失,更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。
l 腐蚀不仅造成经济损失,也经常对安全构成威胁。
l 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因某一零部件破裂而坠毁;桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷;油管因穿孔或裂缝而漏油,引起着火爆炸;化工厂中储酸槽穿孔泄漏,造成重大环境污染;管道和设备跑、冒、滴、漏,破坏生产环境,有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏,更会危及工作人员和附近居民的生命安全。
环节三:学生发表他们的见解
1、 金属腐蚀的现象是普遍的、损耗是巨大的、危害是惊人的!
2、 由金属腐蚀引起的次生事故、灾害的危害性更大!!!
3、 。。。。。。
环节四:提出问题?激发学习兴趣。引入新课的学习
面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实,大家有没有想过,铁怎么会被腐蚀?怎样防腐?
一、金属的电化学腐蚀
1、金属腐蚀
是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2、金属腐蚀类型
①化学腐蚀
金属与接触到的干燥气体(O2、Cl2、SO2)或非电解质液体(石油)等发生化学反应而引起的腐蚀
②电化学腐蚀
不纯金属与电解质溶液接触,形成原电池,使金属失去电子被氧化
3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
电化学腐蚀
化学腐蚀
条件
现象
本质
关系
同时存在,但电化学腐蚀更加普遍,危害更严重
4、金属的电化学腐蚀类型
①析氢腐蚀
发生条件:酸性(水膜中溶解CO2\SO2\H2S等,如雨水对金属的腐蚀)
负极Fe:Fe-2e-=Fe2+
正极C:2H++2e-=H2↑
总反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
②吸氧腐蚀:中性、碱性(更为普遍)
负极Fe:2Fe-4e-=2Fe2+
正极C:O2+2H2O+4e-=4OH—
总反应: 2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
↓
Fe2O3 · nH2O(铁锈)
环节
五:课堂练习巩固对金属腐蚀原理、条件的深刻
认识(红色内容让学生思考完成,教室校对)
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
若液面上升,(思考为什么?)则溶液呈 中性或碱性 性,发生吸氧
腐蚀,电极反应式为:负极: Fe–2e-=Fe2+
,
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
若液面下降(思考为什么?),则溶液呈酸性 性,发生析氢腐蚀,电极反应式为:负极:Fe–2e-=Fe2+
正极:2H++2e-=H2↑
环节六:识记要点:金属的化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时存在,只是电化学腐蚀比化学腐蚀要更普遍得多,腐蚀速度也快得多!
环节七:由金属腐蚀的原理、条件可知,哪些方法
措施
《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施
可以防止金属的腐蚀?(思考并阅读课本p86) 。
引入:二、金属的电化学防护
1、牺牲阳极的阴极保护法
原理 形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反应做负极故意让它受到腐蚀。
2、外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
— 电源 +
外加电流的阴极保护法示意图
环节八、金属腐蚀与防护的规律
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
:(理解掌握)
1、金属腐蚀快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀有防护措施
2、防护措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防护条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀