钢铁的电化腐蚀和电化学保护

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1、第32届教学研讨会——选修4第四章第四节·金属的电化学腐蚀与防护—复习探究课深入探究铁腐蚀的条件及影响因素成都市树德中学化学组刘发春【学习目标】1.通过常规实验手段和数字化实验手段进行实验探究，宏观认识铁的腐蚀，培养“宏观辨识”的核心素养；2.通过图像分析，微观探析铁的腐蚀与溶液酸碱性的关系，培养“微观探析”的核心素养；3.通过讨论交流，探究影响吸氧腐蚀速率的因素，培养“证据推理”的核心素养，归纳防腐的方法，形成“学以致用”的思想观念，培养社会责任感。【学习重点】分析铁的腐蚀与溶液酸碱性的关系以及探究影响吸氧腐蚀速率的因素；【学习过程】课前

2、案——基础知识回顾活动形式活动过程与结果1.回忆电化学知识并书写：铁的两种腐蚀的反应方程式1.析氢腐蚀：所需电解质溶液的酸碱性：；正极反应式：；负极反应式：；总反应方程式：。长时间可能观察到的现象：。2.吸氧腐蚀：所需电解质溶液的酸碱性：；正极反应式：；负极反应式：；总反应方程式：。长时间可能观察到的现象：。2.独立思考：可以通过哪些实验方法能判断铁的腐蚀是“析氢”还是“吸氧”？请简述你的实验方案方案1：。方案2：。方案3：。4第32届教学研讨会——选修4第四章第四节·金属的电化学腐蚀与防护—复习探究课课中案——深入探究【活动一】实验探究宏

3、观认识铁的腐蚀时间活动形式活动过程与结果13min小组实验9min实验验证5min一、宏观认识铁的腐蚀1.实验探究铁在饱和NaCl溶液或0.5mol/LH2SO4中是否发生了腐蚀，若发生了腐蚀，是“析氢腐蚀”还是“吸氧腐蚀”？实验方案：通过测量判断是否发生腐蚀及腐蚀的类型。汇报评价4min实验现象：。实验结论：。演示实验4min2.运用“数字化”实验手段，快速验证铁的吸氧腐蚀实验步骤：①取2mL饱和NaCl溶液注入干燥的试管中，并旋转试管，使溶液润湿试管内壁，用湿毛巾包裹试管；②取2药匙铁碳混合物加入试管中，尽可能使其均匀的附着在内壁上；③

4、塞上接有压强探头的橡胶塞，观察压强曲线变化。实验结论：【活动二】微观探析铁的腐蚀时间活动形式活动过程与结果二、探究析氢腐蚀和吸氧腐蚀与溶液酸碱性的大致关系将40g含铁混合物（30gFe，6g活性碳，4g蛭石）加入三颈烧瓶中（三颈烧瓶置于冷水中），并一次性加入45mL0.5mol/L（pH=0）的H2SO4溶液，迅速振荡并插上氧气（体积分数）探头、pH探头和压强探头。经过较长时间的实验过程，得到如下图像。注：蛭石可以看作是由SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、H2O形成的疏松多孔的复杂物质，能吸附并储存自身重量55%的水份。4第32届教

5、学研讨会——选修4第四章第四节·金属的电化学腐蚀与防护—复习探究课15min讨论交流8min汇报评价7min请分析图像，根据图像所给信息进行推理填写下表：反应阶段0—t1t1—t2t2之后主要发生的腐蚀填“析氢”或“吸氧”或“同时发生”正极反应式大致的pH值范围对应的酸碱性环境4第32届教学研讨会——选修4第四章第四节·金属的电化学腐蚀与防护—复习探究课【活动三】讨论交流探究影响吸氧腐蚀速率的因素时间形式活动过程与结果10min独立思考分析4min汇报评价4min三、探究影响吸氧腐蚀速率的因素1.请分析下列几组随条件改变V(O2)%变化的图

6、像，回答相关问题。（1）该实验的目的是探究对吸氧腐蚀速率的影响。（2）对比曲线②、③、④能得出什么结论？。（3）曲线①对应条件下吸氧腐蚀进行非常缓慢的原因可能是什么？。（1）进行实验②、③、④、⑤的目的是探究对吸氧腐蚀速率的影响，由此得出的结论是。（2）实验①对应条件下吸氧腐蚀进行非常缓慢的原因可能是什么？。归纳2min四、减少铁腐蚀的常见方法请结合上述探究归纳防护的方法。。附：《课前案》参考答案请先预习填空后订正。若出现错误，请回归课本复习；实验方案用于课上讨论分析，请认真思考。1.较强的酸性环境；2H＋+2e- =H2↑；Fe-2e- 

7、=Fe2＋；Fe+2H＋=Fe2＋+H2↑；铁极逐渐腐蚀溶解，正极有气泡，溶液变为浅绿色。2.弱酸性、中性及碱性环境；O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-；Fe-2e- =Fe2＋；2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；铁极逐渐腐蚀溶解，较长时间后能观察到铁锈。4