Ăn mòn hoá học: Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường và không có xuất hiện dòng điện - Ăn m[r]
(1)Ngày soạn:21/12/2011 Ngày soạn: 22/12/2011(12B) Tiết 37+ 38 bài 20 SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI I Mục tiêu bài học, tư liệu soạn giảng, chuẩn bị thầy và trò Mục tiêu bài học a Kiến thức Hiểu được: - Các khái niệm: ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá - Điều kiện xảy ăn mòn kim loại Biết các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn b Kĩ - Phân biệt ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá số tượng thực tế - Sử dụng và bảo quản hợp lí số đồ dùng kim loại và hợp kim dựa vào đặc tính chúng * Trọng tâm Ăn mòn điện hóa học c.Thái độ: Có ý thức bảo vệ kim loại, chống ăn mòn kim loại hiểu rõ nguyên nhân và tác hại tượng ăn mòn kim loại Tư liệu soạn giảng SGK, SGV, chuẩn kiến thức kĩ hóa 12, dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ hóa 12 chuẩn bị thầy và trò GV: Bảng phụ vẽ hình biểu diễn thí nghiệm ăn mòn điện hoá và chế ăn mòn điện hoá sắt HS: Đọc trước nội dung bài nhà II Tiến trình bài giảng: Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra Bài mới: ĐVĐ: GV thông báo tác hại ăn mòn kim loại: làm tính chất quí báu kim loại chúng bị oxi hóa thành ion dương: kết quả: làm lượng lớn kim loại,làm hư hỏng các thiết bị máy móc, công trình, nhiều công sức, tiền bạc để tu bổ, sửa chữa Mỗi năm : Lượng kim loại bị ăn mòn khoảng 80 % Lượng kim loại tái tạo lại lò kuyện kim khoảng 30% Lượng kim loại là 30 % Ăn mòn kim loại làm thất thoát khoảng 4% tổng sản phẩm quốc dân Mĩ Vậy: - Thế nào là ăn mòn kim loại? chất tượng ăn mòn kim loại, các dạng ăn mòn kim loại và khác chúng, làm nào để bảo vệ kim loại, chống ăn mòn kim loại, bài hôm chúng ta tìm hiểu vấn đề này HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS Hoạt động Khái niệm ăn mòn kim loại Lop12.net NỘI DUNG KIẾN THỨC I – KHÁI NIỆM Sự ăn mòn kim loại là phá huỷ kim loại (2) Gv tổ chức cho hs đọc SGK và trả lời các câu hỏi: - Thế nào là ăn mòn kim loại? - Vì kim loại và hợp kim dễ bị ăn mòn?(Nguyên tử KL có ít e hóa trị, điện tích hạt nhân nhỏ, lực hút hạt nhân với e hóa trị yếu nên dẽ nhường e trở thành ion dương) - Bản chất ăn mòn kim loại? Hoạt động Ăn mòn hóa học Gv tổ chức cho hs đọc Sgk và trả lời các câu hỏi: - Bản chất ăn mòn hóa học - Sự ăn mòn hóa học thường xảy đâu? - Các phản ứng hóa học mô tả ăn mòn hóa học và biến đổi kim loại các phản ứng đó hợp kim tác dụng các chất môi trường xung quanh Ăn mòn kim loại là quá trình oxi hóa khử đó kim loại bị oxi hóa thành ion dương M → Mn+ + ne II – CÁC DẠNG ĂN MÒN Ăn mòn hoá học: Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá – khử, đó các electron kim loại chuyển trực tiếp đến các chất môi trường và không có xuất dòng điện - Ăn mòn hóa học thường xảy phận thiết bị lò đốt thiết bị thường xuyên tiếp xúc với nước và khí oxi Thí dụ: - Thanh sắt nhà máy sản xuất khí Cl2 0 +3 -1 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 - Các thiết bị lò đốt, các chi tiết động đốt 0 3Fe + 2O2 +1 3Fe + 2H2O Hoạt động Sự ăn mòn điện hóa học Có đk Gv làm thí nghiệm cho hs quan sát Nhúng kẽm và Cu vào cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng, yêu cầu hs quan sát bề mặt kim loại - Nối kẽm với đồng dây dẫn cho qua kim điện kế và nhận xét - Giải thích tượng này nào chưa nối kim loại với và nối chúng dây dẫn Gv tổ chức cho hs giải thích tượng thí nghiệm làm rõ chế ăn mòn điện hóa học Lop12.net t0 t0 +8/3 -2 Fe3O4 +8/3 Fe3O4 + H2 Ăn mòn điện hoá a) Khái niệm Thí nghiệm: (SGK) Hiện tượng: - Có khí thoát trên bề mặt kẽm, kẽm bị ăn mòn dần đi, đồng không có tượng gì - Kim điện kế quay chứng tỏ có dòng điện chạy qua Bọt khí thoát kẽm ít và thoát đồng Thanh kẽm mòn dần Giải thích: - Khi chưa nối kim loại: Có ăn mòn hóa học, Sn bị ăn mòn tương tác Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 nên khí thoát trên bề mặt kẽm Kim loại Cu đứng sau H dãy điện hóa nên không phản ứng với axit - Khi nối kim loại nhúng dung dịch chất điện li đã trở thành pin điện hóa: + Kẽm hoạt động mạnh bị ăn mòn theo (3) e > - o o o -o o o o o o o o Zn2+ o + o H o o o o o o o o o o o Gv cho hs quan sát ăn mòn điện hóa học hợp kim sắt, yêu cầu hs quan sát, so sánh với thí nghiệm đã quan sát và nhận xét - Thành phần không khí ẩm có vai trò gì? - Thành phần gang đóng vai trò gi?(anot hay catot) - Các quá trình oxi hóa nào xảy anot phản ứng: Zn → Zn2+ + 2e ion Zn2+ vào dung dịch, ion theo dây dẫn sang Cu, Zn đóng vai trò điện cực âm(anot)cung cấp nguồn e + Thanh Cu chứa các e đóng vai trò cực dương(catot), ion H+ dung dịch H2SO4 đến Cu nhậne thành phân tử H2 thoát nên trên Cu có khí thoát 2H+ + 2e → H2↑ Như vậy: tác dụng dung dịch chất điện li, hai kim loại cùng tiếp xúc với chất điện li và nối với nhau, kim loại mạnh đã bị ăn mòn và tạo nên dong e chuyển từ KL hoạt động mạnh hơn(cực âm) sang KL hoạt động yếu hơn(cực dương) b Ăn mòn hóa học hợp kim sắt không khí ẩm Lớp dd chất điện li O2 + 2H2O + 4e 4OH- Fe2+ Fe C Vaät laøm baèng gang e Thành phần không khí ẩm có vai trò chất điện li, lớp nước mỏng có hòa tan oxi, CO2 khí - Sắt là anot, C là catot vì Fe hoạt động mạnh C - Tại anot Fe bị oxi hóa thành ion Fe2+, cacs e giải phóng chuyển đến cacsbon – Catot Tai catot, oxi hòa tan nước bị khử thành ion OHGV: Cho biết ăn mòn điện hóa học xảy c) Điều kiện xảy ăm mòn điện hoá đk nào? học Các điện cực phải khác chất Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hoá học Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp qua dây dẫn Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li Hoạt động III – CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI Gv nêu các tác hại ăn mòn kim Phương pháp bảo vệ bề mặt loại và yêu cầu hs nêu các biện pháp chống Dùng chất bền vững với môi trường ăn mòn kim loại thực tế mà hs biết để phủ mặt ngoài đồ vật kim GV lưu ý HS là quá trình ăn mòn điện loại bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,… Lop12.net (4) hoá xảy thoã mãn đồng thời Thí dụ: Sắt tây là sắt tráng thiếc, tôn là điều kiện trên, thiếu điều sắt tráng kẽm Các đồ vật làm sắt kiện trên thì quá trình ăn mòn điện hoá mạ niken hay crom không xảy HS lấy thí dụ các đồ dùng làm kim loại bảo vệ phương pháp bề mặt Phương pháp điện hoá Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại hoạt động để tạo thành pin điện hoá và kim loại hoạt động bị ăn mòn, kim loại bảo vệ Thí dụ: Bảo vệ vỏ tàu biển làm thép cách gán vào mặt ngoài vỏ tàu (phần chìm nước) khối Zn, kết là Zn bị nước biển ăn mòn thay cho thép Củng cố Gv nhắc lại các nội dung bài yêu cầu hs làm bài tập 4,6/95SGK Dặn dò Hs nhà học bài và làm các bài tập đầy đủ III Rút kinh nghiệm Lop12.net (5)