Bài giảng Bài 23: Sự ăn mòn kim loại

Bài 23: Sự ăn mũn kim loại
I. Mục tiêu của bài học	
1. Kiến thức
Hiểu các khái niệm: thế nào là ăn mòn kim loại, ăn mòn hoá học và ăn mòn 
điện hoá.
Hiểu các điều kiện, cơ chế và bản chất của ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá học.
Hiểu nguyên tắc và các biện pháp chống ăn mòn kim loại.
2. Kĩ năng
Phân biệt được hiện tượng ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá kim loại xảy ra trong tự nhiên, trong đời sống gia đình, trong sản xuất.
Biết sử dụng các các biện pháp bảo vệ đồ dùng, các công cụ lao động bằng kim loại chống sự ăn mòn kim loại.
Biết cách giữ gìn những đồ vật bằng kim loại được tráng, mạ bằng kẽm, thiếc.
II. Chuẩn bị
Chuẩn bị thí nghiệm về ăn mòn điện hoá :
Dụng cụ :
- Cốc thuỷ tinh loại 200 ml 
- Các lá Zn và lá Cu 
- Bóng đèn pin 1,5 V hoặc vôn-kế 
- Dây dẫn
Hoá chất :
- 150 ml dung dịch H2SO4 1 M.
Chuẩn bị thí nghiệm chống ăn mòn kim loại bằng phương pháp điện hoá 
Dụng cụ :
- 2 cốc thuỷ tinh loại nhỏ, hoặc ống nghiệm.
- Một số đinh sắt sạch, dây kẽm hoặc dây nhôm.
Hoá chất :
- Dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch kali feroxianua (thuốc thử nhận biết ion Fe2+).
Một số tranh vẽ về sự ăn mòn điện hoá, bảo vệ vỏ tàu biển bằng phương pháp điện hoá.
III. Hoạt động dạy học 
Hoạt động của GV 
Hoạt động của Hs
Hoạt động 1 (3 – 5 phút). 
 - Thế nào là sự ăn mòn kim loại ?
Bản chất của sự ăn mòn kim loại là gì ?
Hoạt động 2 (7 – 10 phút).
- Bản chất của sự ăn mòn hoá học là gì ?
- Sự ăn mòn hoá học thường xảy ra ở đâu ?
-Dẫn ra các phản ứng hoá học 
minh hoạ.
Hoạt động 3 (28 – 30 phút). 
1. (9 – 10 phút)
 GV thực hiện thí nghiệm về ăn mòn điện hoá (theo hình 4.11). 
GV chính xác hoá.
GV kết luận và lưu ý HS đến các yếu tố : khí oxi tan trong dung dịch chất điện li và sự phát sinh dòng điện.
2. (9 – 10 phút)
Thí nghiệm về các yếu tố gây ra ăn mòn điện hoá :GV dùng thiết bị biểu diễn ăn mòn điện hoá ở trên, rồi lần lượt thực hiện các thí nghiệm sau :
Ngắt dây dẫn nối 2 điện cực. 
Thay lá Cu bằng lá Zn (2 điện cực cùng chất, có nghĩa là kim loại tinh khiết). 
Không cho các điện cực tiếp xúc với dung dịch điện li (trong thí nghiệm này là dung dịch H2SO4). HS quan sát hiện tượng và nhận xét.
GV chính xác hoá về các yếu tố cần và đủ để xảy ra ăn mòn điện hoá.
3. (6 – 7 phút)
GV dùng tranh vẽ sẵn theo hình 4.12 SGK nhưng chỉ có một số chú thích sau : Lớp dung dịch chất điện li, vật bằng gang thép, các tinh thể Fe và C. HS xác định :
Các điện cực dương và âm.
Những phản ứng xảy ra ở các điện cực.
GV hoàn thiện hoặc bổ sung.(3 – 4 phút)
GV yêu cầu HS phát biểu về bản chất của hiện tượng ăn mòn điện hoá.
Hoạt động 4 (18 – 20 phút). 
GV thông báo cho HS một số thông tin về tổn thất do ăn mòn kim loại gây ra ở trong nước, thế giới, địa phương ...
GV yêu cầu HS trình bày :
Mục đích của phương pháp bảo vệ bề mặt là gì ?
Giới thiệu một số chất được dùng làm chất bảo vệ bề mặt ? Những chất này cần có những đặc tính nào ?
GV yêu cầu HS tìm hiểu :
Khái niệm về bảo vệ điện hoá.
Thí nghiệm về bảo vệ điện hoá : GV dùng 2 cốc nhỏ hoặc 2 ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4 loãng. Thả vào cốc thứ nhất một đinh sắt sạch, thả vào cốc thứ hai một đinh sắt sạch được quấn bên ngoài nhiều vòng bằng dây Zn hoặc Al. Sau đó, nhỏ vào mỗi cốc vài giọt dung dịch kali feroxianua.
GV dùng hình 4.12, yêu cầu HS xác định : dấu của các điện cực kim loại, những phản ứng xảy ra ở các điện cực và viết phản ứng ăn mòn điện hoá xảy ra. Kim loại nào được dùng làm "vật hi sinh" ở đây ?
Hoạt động 5 (20 – 22 phút). Củng cố bài học và chữa bài tập 1, 2, 4 trong SGK 
I-Sự ăn mòn kim loại
- Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.
M đ Mn+ + ne
1. Sự ăn mòn hoá học
- Bản chất của sự 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.
- Thí dụ:
3Fe + 4H2Ođ Fe3O4 + 4 H2
2Fe + 3 Cl2 đ 2 FeCl3
3 Fe + 2 O2 đ Fe3O4
2. Sự ăn mòn điện hoá
a - Thí nghiệm về ăn mòn điện hoá
Hiện tượng:
HS quan sát các hiện tượng (bọt khí H2 thoát ra ở điện cực nào, điện cực nào bị ăn mòn, bóng điện sáng hoặc kim vôn-kế bị lệch).
Giải thích:
HS vận dụng những hiểu biết của mình về pin điện hoá để giải thích các hiện tượng quan sát được. 
HS phát biểu nội dung khái niệm về ăn mòn điện hoá. 
Vậy: Sự ăn mòn điện hoá là quỏ trỡnh oxi húa khử, trong đú kim loại bị ăn mũn do tác dụng của dd chất điện li và tạo nên dòng điện.
b - Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá 
* HS quan sát hiện tượng (không có bọt khí H2 thoát ra từ lá đồng (cực +), bóng điện không sáng) và nhận xét (lá kẽm không bị ăn mòn).
* HS quan sát hiện tượng và nhận xét.
* HS hệ thống hoá các yếu tố gây ra hiện tượng ăn mòn điện hoá.
c - Cơ chế của ăn mòn điện hoá 
* HS xác định :
a) Các điện cực dương và âm.
b) Những phản ứng xảy ra ở các điện cực.
Cực dương
Xảy ra các pư khử
2H+ + 2e đ H2
O2+2H2O+4eđ 4OH-
Cực âm
Xảy ra pư oxi hoá
Fe đ Fe2+ + 2e
* HS phát biểu về bản chất của hiện tượng ăn mòn điện hoá.
II- Chống ăn mòn kim loại.
1 - Phương pháp bảo vệ bề mặt
HS tìm hiểu trong SGK và dựa vào kiến thức thực tế để trình bày
2 - Phương pháp điện hoá
* HS trình bày về khái niệm bảo vệ điện hóa
* HS quan sát hiện tượng và giải thích (trong cốc thứ nhất thấy xuất hiện màu xanh, chứng tỏ có ion Fe2+, nhận xét là Fe bị ăn mòn. Trong cốc thứ hai không xuất hiện màu xanh, không có ion Fe2+, Fe không bị ăn mòn.
* HS nghiên cứu hình vẽ để trình bày.
Cực dương
Oxi bị khử
O2+2H2O+4eđ 4OH-
Cực âm
Zn bị oxi hoá
Zn đZn2+ + 2e
Kết quả là vỏ tầu được bảo vệ, Zn là vật hi sinh, nó bị ăn mòn.