Giáo án Hóa học lớp 12 bài 20: Sự ăn mòn kim loại

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung ghi bảng

* Hoạt động 1

- GV: Lấy ví dụ về các hiện tượng ăn mòn trong tự nhiên: Sắt bị han rỉ, thùng tôn bị han … Tất cả các hiện tượng đó là kim loại và hợp kim bị ăn mòn. Vậy ăn mòn KL là gì? Bản chất của ăn mòn kim loại là gì?

HS: Trả lời

I – KHáI NIỆM:

-Ăn mòn KL: 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.

-Bản chất: Kim loại bị oxi hoá thành ion dương

M → Mⁿ⁺ + ne

* Hoạt động 2

- GV: nêu khái niệm về sự ăn mòn hoá học và lấy thí dụ minh hoạ.

HS: Nghe và ghi TT

II – CáC DẠNG ĂN MòN

1. Ăn mòn hoá học:

* Thí dụ:

- Thanh sắt trong nhà máy sản xuất khí Cl₂

* 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.

* Hoạt động 3

- GV: treo bảng phụ hình biểu diễn thí nghiệm ăn mòn điện hoá và yêu cầu HS nghiên cứu thí nghiệm về sự ăn mòn điện hoá. Yêu cầu HS nêu các hiện tượng và giải thích các hiện tượng đó:

HS: Quan sát và giải thích hiện tượng

- GV: Ăn mòn như trên là ăn mòn điện hóa học hay còn gọi là ăn mòn điện hóa. Vậy ăn mòn điện hóa là gì?

HS: Trả lời

2. Ăn mòn điện hoá

a) Khái niệm

* Thí nghiệm: (SGK)

* Hiện tượng:

- Kim điện kế quay ð chứng tỏ có dòng điện chạy qua.

- Thanh Zn bị mòn dần.

- Bọt khí H₂ thoát ra cả ở thanh Cu.

* Giải thích:

- Điện cực am (anot); Zn bị ăn mòn theo phản ứng:

Zn → Zn²⁺ + 2e

Ion Zn²⁺ đi vào dung dịch, các electron theo day dẫn sang điện cực Cu.

- Điện cực dương (catot): ion H⁺ của dung dịch H₂SO₄ nhận electron biến thành nguyên tử H rồi thành phan tử H₂ thoát ra.

2H⁺ + 2e → H₂↑

* Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi hoá – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực am đến cực dương.

* Hoạt động 4

- GV: treo bảng phụ về sự ăn mòn điện hoá học của hợp kim sắt.

HS: Quan sát

- GV: dẫn dắt HS xét cơ chế của quá trình gỉ sắt trong không khí ẩm.

HS: Nghe TT

b) Ăn mòn điện hoá học hợp kim sắt trong không khí ẩm

Thí dụ: Sự ăn mòn gang trong không khí ẩm.

- Trong không khí ẩm, trên bề mặt của gang luôn có một lớp nước rất mỏng đã hoà tan O₂ và khí CO₂, tạo thành dung dịch chất điện li.

- Gang có thành phần chính là Fe và C cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số các pin nhỏ mà sắt là anot và cacbon là catot.

Tại anot: Fe → Fe²⁺ + 2e

Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot.

Tại catot: O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH⁻

Ion Fe²⁺ tan vào dung dịch chất điện li có hoà tan khí O₂, Tại đay, ion Fe²⁺ tiếp tục bị oxi hoá, dưới tác dụng của ion OH⁻

tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe₂O₃.nH₂O.