金属的腐蚀与防护ppt课件_电解池知识点_金属的电化学腐蚀与防护_金属材料的海洋腐蚀与防护详细信息
| 宜城教育资源网www.ychedu.com金属的腐蚀与防护ppt课件_电解池知识点_金属的电化学腐蚀与防护_金属材料的海洋腐蚀与防护金属腐蚀的类别金属的腐蚀的发生主要是在环境的影响下所导致的破坏和变质。根据腐蚀过程来划分，主要包含化学腐蚀与电化学腐蚀；金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护原理教学难点：金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理突破策略：通过对比实验探究，多媒体辅助教学等方式，让学生了解金属腐蚀的原理，强化巩固析氢腐蚀和吸氧腐蚀的具体过程，使学生明确析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别和联系，突破本节课的重难点。五、教学流程：知识复习→情景导入→目标展示→自主学习→实验探究→合作交流→达标测试→归纳总结六、教学方法问题引导自主学习实验探究合作交流七．教学环节设计环节一：知识复习（2分钟）教师质疑：上节课我们学习了原电池的有关知识，请大家思考一下两个问题1、原电池的构成条件？2、原电池哪一极金属易被腐蚀？学生思考回答：活泼性不同的两极；电解质溶液；闭合回路；（自发的氧化还原反应）。在原电池反应中负极易被氧化而腐蚀。【设计意图】回顾旧知，铺垫新内容。环节二：情景导入目标展示（3分钟）情景导入：多媒体展示（1）生活中常见金属腐蚀的图片；（2）金属腐蚀对人类生活和经济的影响。教师：在生产和生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重。金属生产设备的腐蚀经常导致工厂停产，金属腐蚀还会使桥梁、建筑物等损坏甚至坍塌，许多场所的金属腐蚀还会导致火灾、爆炸等安全事故的发生。学生：观看图片，聆听讲解。惊诧之余，体会感悟：金属腐蚀不可等闲视之！【设计意图】创设情景，结合生活实际和触目惊心的数据，让学生对金属的腐蚀有直观的感受，产生浓厚的兴趣，进入新课的学习。教师：这节课我们就一起来学习有关金属腐蚀和防护知识，本节课我们的学习目标如下，请大家快速浏览，了解我们本节课的任务。教师多媒体展示教学目标：1、了解金属腐蚀的本质及分类，特别是电化学腐蚀的原理2、理解钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式3、了解金属防护的方法，培养分析并解决生活中实际问题的能力4、切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用，形成爱护资源，科学利用资源的正确思想学生：浏览标题，明确学习目标。宏观把握，联想质疑。【设计意图】让学生整体把握本节内容的同时，控制信息的接受范围，随时排除干扰性知识。环节三：自主学习（3分钟）过渡：据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占生产总值的2%-4%,超过地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和。据统计，2014年因金属的腐蚀在我国至少造成6700亿人民币的损失。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，什么是金属的腐蚀？金属腐蚀的实质是什么？金属腐蚀现象的发生可能有哪些方式？多媒体呈现问题1：什么是金属的腐蚀？金属腐蚀的实质是什么？金属腐蚀现象的发生可能有哪些方式？教师：请大家结合氧化还原反应知识和教材P27第二段思考以上问题。学生：阅读课本、思考回答金属腐蚀是金属表面因发生氧化反应而遭到破坏。化学腐蚀（表面与周围物质发生化学反应）电化学腐蚀（因电化学作用而发生的腐蚀）板书：三、金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀的方式：化学腐蚀电化学腐蚀学生：识记、会判别两种腐蚀方式。【设计意图】引导学生认识金属腐蚀的实质是发生了氧化反应，通过讨论腐蚀的方式能与新学内容联系起来，让学生先从概念上认识金属腐蚀的实质，下面再进行实验探究、具体认知。环节四：实验探究（15分钟）过渡：我们已经知道，钢铁生锈是铁与空气中的氧气以及水蒸气反应的结果。那么，空气中的氧气和水是怎样使钢铁生锈的呢？下面我们通过实验进行探究有关金属电化学腐蚀的原理。多媒体呈现问题2：钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？电化学腐蚀的原理是什么？探究实验：向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用稀盐酸和氯化钠润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按下图装置好仪器。金属的腐蚀与防护教学设计教师：请同学们阅读教材P27-28了解金属电化学腐蚀原理。根据课前准备组装仪器，混合并加入药品稍后观察实现现象。学生：阅读教材自学有关金属电化学腐蚀的原理，动手实验：混合并加入药品后观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。教师：请大家结合实验现象思考以下问题思考1：导管中的水柱变化说明什么问题？思考2：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？学生：（思考后回答）水柱液面升高，说明试管内有气体消耗，压强减小水柱液面降低，说明试管内有气体生成，压强增大碳粉做正极与铁形成原电池，加速铁被腐蚀。教师：请大家根据原电池原理和阅读自学结果，写出电极反应式及电池反应方程式。学生：完成以下问题（两名同学上板板演）a装置中：负极：正极：，电池反应：，a装置中进一步反应：，b装置中:负极：正极：，电池反应：。结论：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生腐蚀。当钢铁处于酸性气氛中时，易发生腐蚀；析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于腐蚀。板书：2.金属的电化学腐蚀析氢腐蚀（酸性）吸氧腐蚀（中性或弱酸性）根据金属腐蚀破坏的状态与腐蚀区的布局，重点包含全面腐蚀与局部腐蚀；此外根据腐蚀的条件来划分。重点包含高温腐蚀与常温腐蚀；干腐蚀与湿腐蚀等。2影响金属腐蚀的因素①空气相对湿度与金属腐蚀的临界相对湿度。空气内的氧气总是比较充足的，腐蚀反应的速率重点是基于水分的產生，假如到达或者超越特定的相对湿度，锈蚀就会以较快的速度出现和恶化，通常而言，钢铁的临界相对湿度大概是75%。②空气中污染性物质的影响。通常能够见到的为SO2，CO2，Cl-，灰尘等，多数皆为酸性气体。③温度。环境温度和变化规律影响金属表面水份凝聚及电化学腐蚀反应速率。④酸碱盐。重点体现在影响水膜电解质浓度与H+浓度，进而加快腐蚀的速度。3防护方式金属腐蚀的防护方式具有多样性，重点对象为金属本质，将被保护金属和腐蚀介质进行隔离，或者对金属的表面进行操作，改变腐蚀条件和电化学保护等。3.1改善金属本质按照差异性的用途采取差异性的材料构成耐蚀合金，或者于金属内加入合金元素，提升它的耐腐蚀性，能够预防或者降低金属腐蚀的速度。比方，于钢内融入镍制成不锈钢能够强化防腐蚀等级。3.2构成保护层于金属表面设置各类保护层，将被保护的对象和腐蚀性介质进行隔离，此为预防金属腐蚀的最佳方式。3.2.1金属的磷化处理在钢铁制品去油、除锈操作之后，添加一定组成的磷酸盐溶液中浸泡，就能够在金属表面产生一层不溶于水的磷酸盐薄膜，此类过程即为磷化操作。磷化膜表现为暗灰色到黑灰色，厚度通常是5至20μm之间，于空气内具备较强的耐腐蚀能力。3.2.2金属的氧化处理把钢铁制品融入至NaOH的混合溶液内，加热，在它的表面就能够产生一层厚是0.5～1.5μm的蓝色氧化膜（主要组分是Fe3O4），来实现钢铁防腐蚀的目标，这个过程就叫做发蓝处理。此类氧化膜具备较强的弹性与润滑度，不会对零件的精度产生任何负面的作用。因此精密仪器与光学元件等通常选择这种操作。3.2.3非金属涂层通过非金属比如油漆、喷漆、沥青等涂抹于金属表层产生保护层，叫做非金属涂层，亦能够实现防腐蚀的目标。比如船身、车厢、水桶等通常选择油漆，车辆的表面经常喷漆等。3.2.4金属保护层其为将一类耐腐蚀能力较大的金属或者合金镀于保护对象的表层上所产生的保护镀层。此镀层的产生，不仅可以通过电镀、化学镀实现，还能够通过热浸镀、渗镀、真空镀等方式实现。3.3改善腐蚀条件改善条件对于降低与避免腐蚀具有必要性。比如，能够选择在腐蚀介质内融入可以减小腐蚀速度的物质，也就是缓冲剂，来降低与避免腐蚀的发生。缓冲剂属于一类化学物质，将其适量的融入至腐蚀介质内，即能够大幅度降低金属腐蚀的速度。因为缓冲剂的用量较小，便捷和廉价，因此这也是一类十分重要的防腐蚀方式。3.4电化学保护法此类方式为以电化学原理为基础的，于金属设备上进行操作，让其变成腐蚀电池中的阴极，进而成为预防或者减缓金属腐蚀的方式。3.4.1阴极保护此外通过外加电源来保护金属。将保护的对象接于负极，变成阴极防止腐蚀的产生。同时选择部分铁块接于正极，让其变成阳极，使其腐蚀，也就是说牺牲阳极。此类方式重点应用于化工厂的部分酸性溶液贮槽或者管道，地下水管、输油管等。 宜城教育资源网www.ychedu.com |
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