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课件网) 无形的战场:认识金属腐蚀 【核心素养】 1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因,认 识金属腐蚀的主要类型,能正确书写吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式。 2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响。 【学习目标】 1.通过对铁的腐蚀的宏观现象的分析,推理得出铁腐蚀过程中构成了微小 的原电池,认识电解模型,解释金属腐蚀现象; 2.能够解释金属腐蚀的原理,并能准确熟练地用化学方程式表示 1 2 3 探究条件 建立概念 深入本质 探究类型 深度学习 破译原理 目录 高达数万亿美元 无形之敌’ 真面目 01.探究条件,建立概念 实验 ① ② ③ ④ 现象(有无腐蚀) 结论 蒸馏水 ③ 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 ② 铁钉 学生活动一:“铁钉的求生欲”观察实验 棉花及 氯化钙 铁钉 植物油 铁钉 铁钉 干燥剂 ① 食盐水 ④ 分组观察一周前准备好的四支试管,填表格 实验 ① ② ③ ④ 现象(有无腐蚀) 无 无 腐蚀 腐蚀严重 结论 铁钉与空气和水同时接触才会腐蚀 学生活动一:“铁钉的求生欲”观察实验 棉花及 氯化钙 植物油 铁钉 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 ② 铁钉 蒸馏水 ③ 铁钉 干燥剂 ① 铁钉 食盐水 ④ 金属腐蚀的必要条件:与空气(氧气)和水接触。 而电解质的存在会急剧加速这一过程 金属腐蚀:像这种金属与周围环境发生氧化还原反应 作用而引起的变质和破坏现象 实质:金属失电子变成阳离子,被氧化,其反应为: M - === 02.深入本质、探究类型 (一)化学腐蚀 1、定义:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等) 直接反应而引起的腐蚀。 2、特点:无电流产生,受温度影响大,温度升高而腐蚀速率加快。 家用燃气灶的中心部位很容易生锈 输送原油的钢管在无水、无氧的情况下被腐蚀 (二)电化学腐蚀 1、定义不纯的金属跟电解质溶液接触时,发生原电池反应, 比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀 2、特点:有微弱的电流产生,最为普遍,危害大。 思考: 化学腐蚀和电化学腐蚀, 我们知道了腐蚀发生的环境,但这个敌人 到底是如何发起攻击的?它的‘作战原理’ 是什么? 思考: 03.深度学习、 破译原理 学生活动二:“侦测腐蚀战场”探究实验 【实验器材】烧杯、碳棒(或石墨电极)、电流表(或灵敏检流计)、 导线、铁钉、氯化钠溶液(模拟中性环境)、砂纸 小组分组实验,观察实验现象。 在学案上完成实验表格 将烧杯洗净,加入氯化钠溶液30ml,同时插入铁钉(用砂纸打磨) 和碳棒并连接电流表。 氯化钠溶液 实验现象 电流表指针发生偏转 实验解释 装置中铁、碳、饱和食盐水构成原电池 铁钉发生腐蚀 学生活动二:“侦测腐蚀战场”探究实验 【实验器材】烧杯、碳棒(或石墨电极)、电流表(或灵敏检流计)、 导线、铁钉、氯化钠溶液(模拟中性环境砂纸) , Fe C 钢丝绒 实验步骤:把钢丝绒(主 要成分铁和碳)在热水中 浸泡一段时间(去除油 污),取出放入到试管底 部,加入氯化钠溶液近满, 在培养皿中加入适量的氯 化钠溶液,把试管迅速倒 立到培养皿中,确保试管 口浸没在液面一下 培养皿 创新 实验 氯化钠溶液 创新 实验 反应一天液面 反应开始液面 用传感器测量铁钉腐蚀过程中密闭装置内氧气含量的变化 思考:试管液面上升的原因是什么 正极 材料 电子导体 离子导体 负极 材料 电极反应物 装置 学生活动二:“侦测腐蚀战场”探究实验 小组讨论思考:1、正极产物是什么? 2、书写出电极方程式并完成电化学模型图 3、铁锈如何获得? 原理 电极产物 学生活动二:“侦测腐蚀战场”探究实验 吸氧腐蚀: 如果钢铁表面吸附的水 膜酸性很弱或呈中性, 但溶有一定量的氧气, 此时发生的腐蚀。 氯化钠溶液 导线 观察实验现象 写出 ... ...