Giáo án Hóa học 12 - Tiết 37+38, Bài 20: Sự ăn mòn kim loại - Năm học 2011-2012

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