苏教版高中化学选修一3.1《金属的腐蚀与防护》参考教案
苏教版高中化学金属的腐蚀与防护教案选修
目标与素养:1.了解金属腐蚀及其危害。
(科学态度与社会责任)2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
(宏观辨识与微观探析)3.了解金属防护方法,特别是金属的电化学防护。
(宏观辨识与微观探析)一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀(1)金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
(2)金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化的过程,用反应方程式表示(M代表金属元素)为:M—n e—===M n+。
(3)金属腐蚀的类型1化学腐蚀:指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
腐蚀过程中无电流产生。
2电化学腐蚀:指不纯的金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
2.金属的电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀:钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时,氧气参加电极反应,发生吸氧腐蚀。
错误!(2)析氢腐蚀:金属表面的电解质溶液酸性较强,腐蚀过程中不断有H2放出。
错误!微点拨:化学腐蚀与电化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。
在电化学腐蚀中,只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀,而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。
二、金属的电化学防护1.本质:阻止金属发生氧化反应。
2.方法(1)改变金属内部结构,如制成合金等。
(2)加防护层,如在金属表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。
(3)电化学防护方法牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法原理原电池原理电解原理被保护金属作正极作阴极构成被保护金属、比被保护金属活泼的金属等被保护金属、惰性电极及直流电源等优、缺点无需外加电源,但需要定期更换被腐蚀的金属无需更换电极,但消耗电能示意图联系被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
()(2)因为CO2普遍存在,所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主。
()(3)在金属表面覆盖保护层,若保护层破损后,就完全失去了对金属的保护作用。
金属的腐蚀和防护(教案)
第二节金属的腐蚀和防护(第1课时)榆中七中孙志彪【教学目标】:1、了解金属腐蚀的危害,认识金属腐蚀造成的经济影响.2、应用原电池原理,了解金属电化腐蚀的原因,能解释金属发生电化学腐蚀的原因3.了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素,通过实验探究防止金属腐蚀的措施,【教学重点】:金属电化腐蚀【教学难点】:金属电化腐蚀;钢铁腐蚀【教学方法】:启发式、讨论式、实验法【教具】:实验投影仪教学过程:【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。
现在,请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。
三个小组代表分别发言【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。
【设问、过渡】钢铁为什么会生锈?我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀?让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。
以铁生锈为例来简单说明:【板书】金属的腐蚀与防护【小结】金属腐蚀就是游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程,可表示为:【板书】金属腐蚀的实质:M → M n++ ne- 金属腐蚀的分类:化学腐蚀与电化学腐蚀【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀? 【学生回答】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。
【过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀,就是电化学腐蚀的最普通的例子。
在一般情况下,金属腐蚀大多是电化学腐蚀。
【提问】电化学腐蚀是怎样形成的?它具有哪些特征?让我们通过实验来研究学习有关电化学腐蚀的知识。
【过渡】上学期我们已学习了有关原电池的知识,现在我们从金属腐蚀的角度来分析铜--锌原电池实验的原理。
【课件演示】铜-锌原电池实验做如下实验:锌片投入稀硫酸中——腐蚀的种类及特点;用铜丝接触锌片——腐蚀的种类及特点。
【投影、复习】原电池反应:Zn(-):Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应) Cu(+):2H++ 2e-→ H2↑ (还原反应) 总的反应方程式:Zn + 2H+→ Zn2+ + H2↑ 【启发】铜-锌原电池实验可看作锌被腐蚀的过程,属于哪类金属腐蚀?【回答】电化学腐蚀,【讨论】(全班分小组讨论,小组代表小结.)问题:1、电化学腐蚀的形成条件和特征。
高中化学《金属的腐蚀和防护》优质课教学设计、教案
金属的腐蚀和防护
教学设计
【教学目标】
知识与技能:
1、了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义,理解电化学腐蚀的条件;
2、了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。
过程与方法:
通过情景导学、构建模型、实验探究、问题导学、交流研讨等形式,理解析氢腐蚀、吸氧腐蚀的本质,理解金属的电化学防腐的措施。
情感态度与价值观:
通过知识构建、图片展示、阅读感悟、传统文化融合的等形式培养学习分析问题解决问题的乐趣,激发学生研究科技的欲望和解决世界难题的使命感。
【学习重点】金属腐蚀的本质和类型,金属防护的方法。
【学习难点】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别。
【教学过程】
分析结论?。
金属的腐蚀与防护教案
金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1. 了解金属腐蚀的概念及其危害。
2. 掌握金属腐蚀的类型和主要原因。
3. 学习金属防护的方法和措施。
4. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念与危害2. 金属腐蚀的类型与原因3. 金属防护的方法与措施4. 实验操作与观察5. 案例分析与讨论三、教学重点与难点1. 教学重点:金属腐蚀的概念、类型及原因,金属防护的方法和措施。
2. 教学难点:金属腐蚀机理的理解,金属防护技术的应用。
四、教学方法1. 讲授法:讲解金属腐蚀的概念、类型、原因及防护方法。
2. 实验法:进行金属腐蚀实验,观察和分析腐蚀现象。
3. 讨论法:分析案例,探讨金属腐蚀的防护策略。
4. 提问法:引导学生思考和巩固所学知识。
五、教学准备1. 实验室设备:金属样品、腐蚀试剂、防护材料等。
2. 教学课件:金属腐蚀与防护的相关图片、视频和动画。
3. 案例材料:金属腐蚀事故案例及相关数据。
4. 实验指导书:详细介绍实验步骤、观察指标和评价标准。
六、教学步骤1. 引入新课:通过展示金属腐蚀现象的图片或视频,引发学生兴趣,提问学生对金属腐蚀的了解。
2. 讲解金属腐蚀概念:讲解金属腐蚀的定义,解释金属腐蚀是指金属在接触环境中的化学或电化学作用下,造成金属性能下降或结构破坏的现象。
3. 介绍金属腐蚀类型:介绍均匀腐蚀、局部腐蚀、腐蚀疲劳、电化学腐蚀等不同类型的金属腐蚀,并解释其特点和原因。
4. 分析金属腐蚀原因:讲解金属腐蚀的主要原因,包括金属的化学性质、环境因素、材料选择等。
5. 总结金属防护方法:介绍金属防护的方法和措施,包括选择合适的材料、涂层保护、阴极保护、腐蚀抑制剂等。
七、实验操作与观察1. 准备实验材料和设备:准备金属样品、腐蚀试剂、防护材料等实验用品。
2. 进行金属腐蚀实验:按照实验指导书的要求,将金属样品与腐蚀试剂接触,观察和记录腐蚀现象。
3. 观察金属腐蚀过程:通过显微镜等工具,观察金属腐蚀的形态和程度,记录实验结果。
金属的电化学腐蚀与防护教案示范三篇
金属的电化学腐蚀与防护教案示范三篇金属的电化学腐蚀与防护教案1教材分析:本节课程是高中化学的第四章第四节,着重介绍了金属的电化学腐蚀和防护的基础概念、原理和方法。
教材主要内容包括金属腐蚀的原因、腐蚀过程和类型,腐蚀的防护措施,以及防护材料的种类和应用。
教学目标:1. 理解金属腐蚀的原理和分类,知道何种因素引起腐蚀。
2. 了解金属腐蚀的过程,掌握腐蚀程度的判断方法。
3. 掌握金属的防腐方法,包括阳极保护、阴极保护、涂层保护等。
4. 了解防腐材料的种类和特点,学会正确使用防腐涂料。
5. 培养学生创新思维和探究精神,鼓励学生从职业方向出发,对未来进行规划和预测。
教学重点:1. 腐蚀的种类和原理;2. 防腐的措施和方法;3. 金属腐蚀评价和防腐涂料选用的标准。
教学难点:1. 腐蚀的电化学原理,包括阳极、阴极和电解质的反应过程。
2. 不同金属在不同环境下腐蚀的机理及防止腐蚀的方法;3. 防腐涂料的选用,涂层的厚度和附着力的衡量方法。
学情分析:本节课程是高中化学中的选修内容,通常在年级较高,化学基础知识相对扎实的学生中教授。
学生应该已经在前面的章节中学习了电化学的基础知识,如电极反应等,有一定的认知基础。
但对于电解质的种类、腐蚀机制等知识掌握不深刻。
部分学生可能没有接触过防腐涂料及防腐涂料的应用,在实验操作上可能需要师生合作互动。
教学策略:1. 采用启发式教学法,引导学生通过实验和讨论理解腐蚀的机理和防护原理。
2. 通过引导学生进行实际问题分析,提高学生独立思考和判断能力。
3. 通过研究具体的防腐实践案例,引导学生理解和掌握防腐的科学方法和实用技术。
4. 通过实验和模拟仿真,激发学生的探索精神和创新意识。
5. 课后安排相关的实验练习以及习题训练,巩固学生所学知识和应用能力。
教学方法:1. 课堂讲授结合视听、图像等多媒体资源,生动直观展示相应的实验现象及防腐涂料的应用例子等;2. 小组讨论及实验操作,寻找金属腐蚀的规律;3. 仿真实验、实物展示等多种方式交替使用,提高学生的学习兴趣和深度;4. 队伍合作、个人发现等多元化学习方式,培养学生的能力和探究意识。
选修1《化学与生活》金属的腐蚀和防护教学设计
选修《化学与生活》“金属的腐蚀和防护”教学设计无锡市洛社咼级中学周昌盛课题:专题丰富多彩的生活材料第一单元应用广泛的金属材料第三节金属的腐蚀和防护一、教材分析“金属的腐蚀与防护”是一个世界性的科技难题。
本节提供的统计资料一—全球每年由于金属腐蚀造成的直接损失约达亿美元,远远超过各种自然灾害造成损失的总和,这无疑会给人们一个重要的警示:金属腐蚀,不可等闲视之!对于常见金属常用的腐蚀现象及其防护方法,学生在生活和学习中已有一定的了解,教材的编排充分体现了化学与生活的紧密联系。
本节知识既将有关金属的零散的知识进行了整合,又是原电池知识的扩展、延续和应用:教材依托初中“活动与探究”探究铁钉锈蚀的条件和高中必修“电化学知识”原电池基本原理的知识,让学生了解金属腐蚀的原理和危害。
通过探究学习金属腐蚀的本质及电化学腐蚀的原理,认识化学是材料科学发展的基础,激发学习化学的兴趣,体会化学学习的价值。
本节内容是本章理论知识的实际应用,有利于培养学生发现问题、分析问题、解决冋题的能力。
为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神,教科书还安排了一项“调查研究”,要求学生查阅有关防治金属腐蚀方法的资料并交流。
二、教学思路教学流程:通过家庭常见几种不同金属在不同介质中的腐蚀程度探究一总结出影响金属腐蚀的原理及其影响因素一提出金属防护的几种常见方法一走进生活,探讨家用热水器的保护原理一牺牲活泼金属的保护法,展开联想一具体(如车辆、工厂设施、桥梁建筑中的金属部件)保护方案设计-小结后巩固训练。
上节课重点介绍了金属的性质和合金的应用,本节课从与学生生活联系非常密切的自行车的防腐措施引入讨论,从潮湿的铁制品比较容易生锈来说明金属在电解质溶液中易被腐蚀。
通过思考讨论初中“活动与探究”探究铁钉锈蚀的条件和高中必修“电化学知识”原电池基本原理的知识,让学生了解金属腐蚀的分类和原理。
通过教科书的图示和活动(“调查研究”)的方式,由学生自己总结,并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。
苏教选修1金属的腐蚀与防护教案
相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
(4)钢铁析氢腐蚀与吸氧腐蚀比较
条件:析氢腐蚀——酸性较强溶液
吸氧腐蚀——酸性较弱t=5033=%CE%FC%C7%E2%B8%
五、教学过程
【情境导入】钢铁的锈蚀视频/u/vw/30050466(视频内容:钢铁的作用;各种锈迹斑斑的钢铁;钢铁的锈蚀造成的经济损失)
【过渡】钢铁的锈蚀不仅造成巨大的经fc38bd63186bcebbc47.html
5.下列各烧杯中盛有海水,依次插入:
(1)Fe片;(2)Cu、Fe导线相连;(3)Sn、Fe导线相连;(4)Zn、Fe导线相连;
(5)Al、Fe导线相连;铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是。
6.解释下列现象并写出有关原电池的电极反应:
(1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头,打开后为什么极易生锈?
(2)自来水管(镀Zn铁管)和白铁皮做的提桶,为什么不易生锈?
(3)轮船船壳的水线以下部分,为什么要装上一定数量Zn块?
【布置作业】课本P91练习与实践
六、教学反思
我国著名教育家陶行知先生指出:“我以为好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学。”本节课先让学习预习,让他们先通过查阅资料了解金属腐蚀的一些原理与方法,在课堂上再进一步讨论,展示。其它地方,比如电极方程式的书写也尽量让学生小组合作解决,老师做适当引导。通过教学实践,我觉得这样的教学方法不仅能充分调动起学生的学习积极性,而且提高了学生的自主学习能力与交流合作能力,知识的掌握也更牢固。
2、改变金属内部结构(如制不锈钢)
3、金属表面镶嵌活泼金属(牺牲阳极的阴极保护法,见P92&cl=2&lm=-1&pv=&word=烤蓝&z=0
金属的腐蚀与防护教学设计教案
金属的腐蚀与防护教学设计教案第3节化学能转化为电能——电池第3课时金属的腐蚀与防护【学习目标】1、能够运用原电池原理解释金属发生电化学腐蚀的原因。
2、学会利用原电池原理和电解原理设计防护的方法。
3、认识金属腐蚀的危害和防护的必要性。
【预习】三、金属的腐蚀与防护1、金属电化学腐蚀的原理(1)金属腐蚀。
金属腐蚀常见的类型:。
(2)电化学腐蚀①概念:当两种金属(或合金)且又同时暴露在里或与接触时,由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同,又可分为和两种。
②吸氧腐蚀见课本27页图1-3-13:表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况,其中为负极,为正极,铜板表面凝结有一层水膜,空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液,从而构成原电池。
电极反应为:负极:正极:然后OH-与Fe2+结合为Fe(OH)2,故该原电池的总反应为:Fe(OH)2与潮湿空气反应生成Fe(OH)3:方程式为:生成的Fe(OH)3分解,从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O),该过程主要消耗O2,称为吸氧腐蚀。
③析氢腐蚀同样是上述腐蚀,若空气中SO2含量较高,处于酸雨的环境下,使水膜酸度较高,即电解质溶液为酸性溶液,正极反应就变为:总反应为:。
该过程为析氢腐蚀。
无论是析氢腐蚀,还是吸氧腐蚀,都使金属成为原电池的负极,金属电子变为金属阳离子而被腐蚀,且金属越越易发生电化学腐蚀。
【例1】下列关于铁器的使用注意事项不正确的是()A、避免长期接触潮湿空气B、避免与酸性物质接触C、不能接触干燥的空气D、不能盛放硫酸铜溶液【例2】下列现象中,不是由于原电池反应造成的是( )A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。
B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。
C、纯铁和盐酸反应,如滴入几滴硫酸铜溶液,则可加快反应速率。
D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。
2、金属的防护金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生,常见有以下几种金属防护方法:(1)让金属制品处于的环境。
高中化学选修苏教版化学反应原理教案-1.3 金属的腐蚀与防护
电化学专题复习——电解原理及其应用一、教学目标【知识与技能】1.通过本次学习了解电解池的构成条件,理解电解原理及其应用——氯碱工业、电解精炼、电镀。
2.通过对实验现象的观察、分析和推理,培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。
【过程与方法】1.通过三组对比来复习电解池的构成条件以及对电极材料不同对电极反应的影响。
2.通过演示实验让学生理解阳极的电极材料对电极反应的影响,并以此来解决电解精炼和电镀时两极材料的选择。
3.通过作图分析理解电解原理,加深学生对抽象的理论的理解。
【情感态度与价值观】渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辩证唯物主义观点。
二、教学重难点【教学重点】电解原理和以电解饱和食盐水为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。
【教学难点】理解电解原理以电解饱和食盐水、电解精炼、电镀中非惰性电极时电解产物的判断。
三、教学准备饱和食盐水,U型管1只,铁钉、石墨电极各1个,学生电源,带铁夹的铁架台,灵敏检流计,鳄鱼夹导线若干。
四、教学过程通过前面的学习我们知道电化学中有两个非常重要的装置,分别是原电池和电解池。
今天我们在深入地来破解一下电解池的相关知识。
【新课展开】【大家来找茬】第一组:电化学装置的判断——复习电解池的构成条件两装置中,左边为原电池,右边为电解池,依据是有无外接直流电源,这是区别原电池和电解池的关键。
这也是电解池的构成条件之一。
左池的原电池发生的是吸氧腐蚀,发生的电极反应式:负极(Fe): Fe-2e-= Fe2+,正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-。
如何快速又直观地证明这是一个原电池?(利用灵敏检流计,若是原电池则会有电流产生,指针会发生偏转。
)【演示实验】:左池:吸氧腐蚀实验,并用灵敏检流计检测电流。
现象:灵敏检流计指针发生偏转,说明左池为原电池。
电解池的构成条件除了有无外接直流电源外,还需哪些其他条件呢?结合电解池装置图复习电解池的构成条件:①外加直流电源——区别电解池和原电池的重要标志②有两个电极(阴阳两极)——两电极活动性可以相同也可以不同电解池两极名称取决于电源的正负极,与电源正极相连的一极为阳极,与电源负极相连的一极为阴极。
苏教版高中化学选修:化学反应原理 金属的腐蚀与防护-冠军奖
《金属的腐蚀与防护》教学设计[教学目的]1.知识:使学生了解金属腐蚀,特别是电化腐蚀的原因和金属防护的一般方法。
2.能力:培养学生的自学能力,理论联系实际的能力和归纳总结知识的能力。
3.德育:使学生树立环境保护意识和珍惜资源,可持续发展的意识。
[教学重点]电化腐蚀的原因。
[教学难点]析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。
[教学方法]自学讨论,师生共议,民主教学,亦教亦学。
[教学用品]投影仪[教学过程][师述] 上节课后,我们做了一个探索实验,大家都很关心:两支试管里,(出示A,B两试管),明显地看到:铁钉生锈了。
除了铁钉生锈,还有什么现象呢[投影] 示A,B两试管内液面的变化(为利于观察,可在A,B的长导管内各滴加一滴红墨水)(见表一) 现象:A中:长导管内液面上升,B中:长导管内液面下降。
[师述] 大家一定在想:铁钉为什么会生锈两支试管中长导管内的液面,为什么一个上升,一个下降这也就是我们这一节课要研究的主要内容。
[板书] 二、金属的腐蚀和防护通过上一节课的学习,我们已经掌握了原电池的化学原理,本节课就是要应用原电池的化学原理,研究金属腐蚀的原因和金属的防护问题。
为了培养同学们的自学能力,理论联系实际的能力和对知识归纳总结的能力。
本节课采用“自学讨论,师生共议,民主教学,亦教亦学”的教学方法。
请大家用10分钟时间,结合自学提纲阅读教材,并完成上述探索实验的报告,准备好发言。
发自学提纲讲义(上附探索实验报告)[自学提纲] 1.金属的电化腐蚀的本质是什么请分析:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中:a)原电池的形成条件;b)正、负极;c电解质溶液;d)电子如何流动形成电通路;e)电极反应;f)最终腐蚀产物;g)哪种腐蚀更普遍。
2.析氢腐蚀、吸氧腐蚀中“析”和“吸”字的含意。
3.什么情况下,金属会发生化学腐蚀试从形成条件、主要现象、腐蚀本质、相互关系去比较电化腐蚀与化学腐蚀的异同点。
4.试举例说明金属腐蚀的危害和金属防护的重要意义,如何根据原电池反应的原理去选择金属防护的方法[探索实验报告]表一表二[讨论] 请同学们参照自学提纲思考题进行讨论。
金属的腐蚀与防护教学设计
金属的腐蚀与防护-教学设计【教学目标】:1、了解金属腐蚀的危害,认识金属腐蚀造成的经济影响.2、应用原电池原理,了解金属电化腐蚀的原因,能解释金属发生电化学腐蚀的原因3.了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。
掌握金属保护的重要方法,培养学生对社会重大课题的决策能力和创新意识.【教学重点】:金属电化腐蚀【教学难点】:金属电化腐蚀;钢铁腐蚀【教学方法】:启发式、讨论式、实验法【教具】:实验投影仪教学过程:【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。
现在,请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。
三个小组代表分别发言【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。
【设问、过渡】钢铁为什么会生锈?我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀?让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。
以铁生锈为例来简单说明:【板书】金属的腐蚀与防护【小结】金属腐蚀就是游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程,可表示为:【板书】金属腐蚀的实质:M → Mn++ ne-金属腐蚀的分类:化学腐蚀电化学腐蚀【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀?【学生回答】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。
【过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀,就是电化学腐蚀的最普通的例子。
在一般情况下,金属腐蚀大多是电化学腐蚀。
【提问】电化学腐蚀是怎样形成的?它具有哪些特征?让我们通过实验来研究学习有关电化学腐蚀的知识。
【过渡】上堂课我们已学习了有关原电池的知识,现在我们从金属腐蚀的角度来分析铜--锌原电池实验的原理。
【课件演示】铜-锌原电池实验做如下实验:锌片投入稀硫酸中――腐蚀的种类及特点;用铜丝接触锌片――腐蚀的种类及特点。
【投影、复习】原电池反应:Zn(-):Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应)Cu(+): 2H++ 2e- → H2↑ (还原反应)总的反应方程式:Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑【启发】铜-锌原电池实验可看作锌被腐蚀的过程,属于哪类金属腐蚀?【回答】电化学腐蚀。
选修1化学与生活金属的腐蚀和防护教学设计
选修1《化学与生活》---“金属的腐蚀和防护”教学设计无锡市洛社高级中学周昌盛课题:专题3 -----丰富多彩的生活材料第一单元----应用广泛的金属材料第三节-----金属的腐蚀和防护一、教材分析“金属的腐蚀与防护”是一个世界性的科技难题。
本节提供的统计资料——全球每年由于金属腐蚀造成的直接损失约达7000亿美元,远远超过各种自然灾害造成损失的总和,这无疑会给人们一个重要的警示:金属腐蚀,不可等闲视之!对于常见金属常用的腐蚀现象及其防护方法,学生在生活和学习中已有一定的了解,教材的编排充分体现了化学与生活的紧密联系。
本节知识既将有关金属的零散的知识进行了整合,又是原电池知识的扩展、延续和应用:教材依托初中“活动与探究”---探究铁钉锈蚀的条件和高中必修2“电化学知识”---原电池基本原理的知识,让学生了解金属腐蚀的原理和危害。
通过探究学习金属腐蚀的本质及电化学腐蚀的原理,认识化学是材料科学发展的基础,激发学习化学的兴趣,体会化学学习的价值。
本节内容是本章理论知识的实际应用,有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神,教科书还安排了一项“调查研究”,要求学生查阅有关防治金属腐蚀方法的资料并交流。
二、教学思路教学流程:通过家庭常见几种不同金属在不同介质中的腐蚀程度探究→总结出影响金属腐蚀的原理及其影响因素→提出金属防护的几种常见方法→走进生活,探讨家用热水器的保护原理→牺牲活泼金属的保护法,展开联想→具体(如车辆、工厂设施、桥梁建筑中的金属部件)保护方案设计→小结后巩固训练。
上节课重点介绍了金属的性质和合金的应用,本节课从与学生生活联系非常密切的自行车的防腐措施引入讨论,从潮湿的铁制品比较容易生锈来说明金属在电解质溶液中易被腐蚀。
通过思考讨论初中“活动与探究”---探究铁钉锈蚀的条件和高中必修2“电化学知识”---原电池基本原理的知识,让学生了解金属腐蚀的分类和原理。
精编苏教版高中化学选修一3.1《金属的腐蚀与防护》参考教案
专题 3 丰富多彩的生活材料第一单元应用广泛的金属材料第三课时金属的腐蚀与防护(1)教学目标:1.能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
2.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响;3.参与试验探究观察铁生锈的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣;教学重点:电化腐蚀的原因.教学难点:析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式.教学方法:实验探究、师生共议、归纳总结。
课时安排:2课时教学过程:【投影】常见的金属腐蚀现象:【导入】金属腐蚀的现象非常普遍,像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等,如保养不好,都会腐蚀,从而造成大量金属的损耗。
至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康,甚至造成严重事故的损失,那就更无法估计了。
因此,了解金属腐蚀的原因,掌握防护的方法,是具有十分重要的意义的。
【板书】§3.1.3 金属的腐蚀与防护(1)一、金属腐蚀【阅读】回答什么是金属腐蚀?【板书】金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
【讲述】金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【板书】1、化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【讲述】温度对化学腐蚀的影响:【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀注意:①光亮铁钉浸没在菜油之中;②光亮铁钉半浸半露在菜油中;③光亮铁钉完全浸没在食盐水中;④光亮铁钉完全浸没在酸性溶液中或碱性溶液中。
学生分别观察并写出报告以培养学生的观察与描述能力。
教师不但要给学生出题目,还要发挥点拨作用,提出注意点:①观察的一周中不要振荡试管,否则会破坏生锈的界面;②把各人设置的具体条件和的状况详尽记录在案,以利分析和归纳,写出高质量的家庭探究报告。
苏教版高中化学选修:化学反应原理 金属的腐蚀与防护-优秀
金属的腐蚀与防护课型:新授课教学模式:小组讨论、对比归纳、练习巩固教学手段:多媒体、导学案教学目标知识与技能:(1)结合所学原电池原理,联系生活了解金属腐蚀的原理。
(2)能够利用电化学知识进行金属防护。
过程与方法:尝试从学习和生活中发现化学问题,提出探究方案,与他人合作探讨,提出解决问题的对策,并且组织规范的语言表达出来情感态度价值观:激发探究化学问题的兴趣和动机,关注化学在生活中的实际应用,做到学以致用,形成节约资源,循环利用资源的可持续发展观念。
教学重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护教学难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理内容及学情分析:本节是在学习了电解和电池的知识之后,结合实际问题对所学化学知识的应用。
金属腐蚀是一个普遍存在的现象,但在学习电化学知识之前,学生对金属腐蚀现象仅限于化学腐蚀,通过本节的学习能促进学生对金属腐蚀现象的进一步认识,金属发生腐蚀更多的是电化学腐蚀,利用原电池的原理分析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀,提高知识的理解和运用。
再利用电化学知识对金属进行防护,是对所学电知识的综合灵活的运用,学好本节将对前面所学的电解和原电池的知识起到巩固和提高的作用。
教学过程教师活动学生活动设计意图图片警示:当今社会有一个异常棘手的科技难题,那就是“金属的腐蚀与防护”,“发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%--4%”,远远超过各种自然灾害造成的损失的总和。
以我国为例,金属的腐蚀在2009年至少造成6700亿人民币的损失。
观看图片,聆听讲解。
惊诧之余,体会感悟:金属腐蚀不可等闲视之!创设情景,结合生活实际对金属的腐蚀有直观的感受,进入新课的学习。
设问:这种现象就是金属被腐蚀,什么是金属腐蚀金属腐蚀的实质是什么金属腐蚀现象的发生可能有哪些方式回答:金属腐蚀是金属表面因发生氧化反应而遭到破坏。
讨论后回答方式:化学腐蚀(表面与周围物质发生化学反应)电化学腐蚀(因电化学作用而发生的腐蚀)引导学生认识金属腐蚀的实质是发生了氧化反应,通过讨论腐蚀的方式能与新学内容联系起来。
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专题 3 丰富多彩的生活材料第一单元应用广泛的金属材料第三课时金属的腐蚀与防护(1)教学目标:1.能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
2.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响;3.参与试验探究观察铁生锈的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣;教学重点:电化腐蚀的原因.教学难点:析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式.教学方法:实验探究、师生共议、归纳总结。
课时安排:2课时教学过程:【投影】常见的金属腐蚀现象:【导入】金属腐蚀的现象非常普遍,像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等,如保养不好,都会腐蚀,从而造成大量金属的损耗。
至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康,甚至造成严重事故的损失,那就更无法估计了。
因此,了解金属腐蚀的原因,掌握防护的方法,是具有十分重要的意义的。
【板书】§3.1.3 金属的腐蚀与防护(1)一、金属腐蚀【阅读】回答什么是金属腐蚀?【板书】金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
【讲述】金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【板书】1、化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【讲述】温度对化学腐蚀的影响:【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀注意:①光亮铁钉浸没在菜油之中;②光亮铁钉半浸半露在菜油中;③光亮铁钉完全浸没在食盐水中;④光亮铁钉完全浸没在酸性溶液中或碱性溶液中。
学生分别观察并写出报告以培养学生的观察与描述能力。
教师不但要给学生出题目,还要发挥点拨作用,提出注意点:①观察的一周中不要振荡试管,否则会破坏生锈的界面;②把各人设置的具体条件和的状况详尽记录在案,以利分析和归纳,写出高质量的家庭探究报告。
实验方案记录结论【总结】铁钉生锈的条件:铁钉含杂质、与电解质溶液接触。
【思考】绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀?为什么?【板书】2、电化学腐蚀【讲解】由于金属和液态介质(常为水溶液)构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程。
电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。
例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的。
【板书】电化学腐蚀:不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
【共同分析】形成原电池的原因。
【板书】【投影】钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀:【讲解】吸氧腐蚀与析氢腐蚀:发生条件、正负极反应、总反应。
【板书】分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(弱酸)水膜酸性较弱或呈中性负极反应负极(Fe):Fe–2e =Fe2+负极(Fe):2Fe –4e === 2 Fe2+正极反应正极(C):2H+ + 2e =H2↑正极(C):2H2O + O2 + 4e-== 4OH-总反应Fe + 2H+ == Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3Fe2O3.xH2O【归纳与交流】化学腐蚀与电化腐蚀的对比。
【板书】3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比(1)本质:金属原子失去电子而被氧化的过程。
M – ne == M n+(2)(3)相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
【本课小结】略【作业】P91 第2题【课堂练习】第四课时金属的腐蚀与防护(2)教学过程:【过渡】金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化,会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低,影响使用以至报废,甚至发生严重事故。
每年由于钢铁生锈会使我国损失大约100~150亿元。
在英国,每90秒钟就有1吨钢被锈蚀掉。
因此防止金属腐蚀有很重要的意义。
【板书】二、金属的防护【教师引导】P89“调查研究”栏目为我们设置了六个问题:1.铁质自来水管为什么要镀锌?2.自行车车轮钢圈镀铬有什么用?铬是何如镀上去的?3.汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用?4.有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽,这是经过“烤蓝”处理形成的。
你知道什么是“烤蓝”吗?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?5.暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林,为什么?6.用不锈钢代替碳钢制作铁器件有什么好处?这是我们这节课学习的线索,需要我们带着这些问题展开思考。
【复习】电化学腐蚀的实质,写出两极反应方程式(析氢和吸氧)。
【思考】影响金属腐蚀的因素有那些?(阅读P56 最后一自然段)【练习】影响金属腐蚀的因素有__和__两个,就金属本身来说金属越__,金属越易被腐蚀,金属中含杂质越__,金属越易被腐蚀;介质对金属腐蚀影响也很大,如果金属在____、____和____,金属越易被腐蚀。
【思考与交流】讨论自行车不同构件的防锈措施:【学生】在铁制品表面用电镀的方法镀上一层有防护能力的金属,可以防止铁的腐蚀。
自行车钢圈上的铬就是用电镀的方法镀上去的。
自行车的辐条电镀的是金属锌。
【思考】海水中的金属为何容易被腐蚀?(提示:电解质溶液)【讨论】要想减少或避免电化学腐蚀,我们应该采取什么措施?①对金属做必要的精炼,以减少其中能导电的不活泼杂质。
②对机器、仪表及时保养,减少金属与腐蚀性气体、电解质溶液、潮湿气体的接触。
③根据用途不同采取不同的方法使金属与造成发生的介质隔离,如涂油脂、喷漆、镀层、表面钝化等。
④选用适宜的金属或非金属制成耐腐蚀的合金,如炼制不锈钢、耐酸钢等。
⑤采用电化学防护方法,如在钢铁的船体上焊接上较活泼的金属锌。
【投影】常见金属防腐蚀方法:【板书】1、物理方法【讲述】以上投影中方法都是物理方法。
刚才同学们回答时已提到电化学防护方法。
【投影】2、电化学防护方法【阅读】P90“检索咨询”栏目—牺牲阳极的阴极保护【讲述】金属腐蚀本质就是金属失电子而被氧化的过程。
金属越活泼,金属越易被腐蚀。
因此在金属铁上连接一块比它更活泼的金属,发生原电池反应时,失电子的为活泼的金属,而铁被保护。
这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等。
例如水中钢铁闸门的保护,通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块,来防止船壳等的腐蚀。
【补充资料】外加电流的保护法:将被保护的金属和电源的负极连接,另选一块能导电的惰性材料接电源正极。
通电后,使金属表面产生负电荷(电子)的聚积,因而抑制了金属失电子而达到保护目的。
此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。
【阅读】P90“问题解决”栏目1、镀层损坏时,用白铁皮做的器件比马口铁做的器件耐腐蚀的原因是什么?2、什么是“烤蓝”?常用的发蓝液是什么?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?【探究活动1】决策——采用哪种防锈方法1、镀铝后涂漆2、镀锌后涂漆3、镀镉后涂漆4、镀铬5、镀锡6、喷砂清理后涂漆7、一般清理后涂漆8、在锈上涂漆上图对不同防锈方法的效果进行了比较,同时也粗略给出了这些方法的成本。
【问题】采用哪种方法来保护铁不生锈,仔细考虑成本与效果。
(1)房子上的铸铁檐槽(2)海边码头上的钢轨(3)铁的徽章(4)放电熨斗的支架(5)钢刀片(6)铁钥匙(7)儿童游戏场中秋千的钢架1至7中,要求针对所给出的不同情况,去决定应分别采用哪种防锈方法。
这项工作最好在小组中进行。
有一些做决定时应考虑的因素:物品需要保存多长时间?很明显,如果物品只需保存很短的时间,就没有必要去考虑给它一个长久的保护。
物品将用在哪里?如果物品主要用于室外,它就需要较好地进行保护。
物品是干什么用的?物品用途不同,保护方法也不同。
例如,物品要接受高温,就不能用油漆进行保护。
物品外观重要吗?某些保护方法也是为了装饰外观用的。
例如,镀铬。
【阅读】P90表3-4金属防腐方法的比较方法防腐效果价格镀塑差便宜涂油漆一般便宜镀锡好中等镀铬好昂贵镀锌很好中等使用不锈钢很好昂贵铁器件烤蓝好中等【阅读】P91“生活向导”--------合理选择防腐方法【探究活动2】决策——怎样保护通向学校的小桥假设你为地方政府的架桥部门工作,你要在一条河上修一座供人行走的小桥,有了这座桥,孩子们就可以从住宅区通过小河到学校上学了。
这座桥要用铁建造,你要决定采用什么样的保护方法来防止它生锈.这座桥需要保存16年,因为16年后学校就要搬到另一个新的地方。
有四种防锈措施供选择:选择1 不防锈,不采取防锈措施的桥,10年后必须进行更换,否则会由于锈蚀而发生危险。
选择2 在对桥进行一般性清理后,涂上油漆.这种保护措施需要每3年重新进行一次。
选择3 用喷砂清理法对桥清理后,涂上油漆。
这种保护措施需要每6年重新进行一次。
选择 4 将桥喷砂清理后,镀上锌再涂上漆。
这种保护措施能使桥保存18年。
下面给出了以上四种选择的成本。
表:四种选择的成本选择1 选择2 选择3 选择4原料成本480000元480000元480000元480000元安装成本60000元60000元60000元60000元1.表面清理2.表面覆盖无7200元36000元24000元36000元24000元60000元桥废弃后的价值9600元9600元9600元9600元【问题】(1)计算每个选择从桥建造开始,16年所花的费用(包括建造费和维修保护费)(2)采用哪个选择?【讨论】1.只有钢铁才能生锈,很多其他的金属,如铝和铜,几乎完全不发生锈蚀.可是为什么我们用钢铁比用其他金属多呢?2.假如有人发明了一种又便宜、又简单的方法,使锈永远不可能发生.显然这一发明会带来很大的益处,你认为它也可能带来坏处吗?3.汽车排气系统受锈的影响很严重。
一辆车,由普通钢制造的排气系统价值960元,由于生锈的原因,它使用大约2年就需要更换。
对同一辆车,如果买一个由不锈钢制造的排气系统,受锈的影响就会减少,并且可以使用6年,不锈钢排气系统价值1900元。
从长远考虑,是普通钢排气系统便宜,还是不锈钢排气系统便宜?解释你的回答。
4.在英国才有不到10%的汽车拥有者购买不锈钢排气系统。
请你评论一下这个事实。
【课堂练习】1.解释下列现象并写出有关原电池的电极反应:(1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头,打开后为什么极易生锈?(2)自来水管(镀Zn铁管)和白铁皮做的提桶,为什么不易生锈?(3)轮船船壳的水线以下部分,为什么要装上一定数量Zn块?2.桥梁上钢结构接头处须用铆钉连结,以下三种铆钉,选用何种为好?(1)铝铆钉(2)铜铆钉(3)钢铆钉3.下列各烧杯中盛有海水,依次插入:(1)Fe片;(2)Cu、Fe导线相连;(3)Sn、Fe导线相连;(4)Zn、Fe导线相连;(5)Al、Fe导线相连;铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是:____。