《金属的电化学腐蚀与防护》教案3(新人教选修4)
高中化学 44 金属的电化学腐蚀与防护教案 新人教版选修4
第四节金属的电化学腐蚀与防护●课标要求1.能解释金属发生电化学腐蚀的原因。
2.认识金属腐蚀的危害。
3.通过实验探究防止金属腐蚀的措施。
●课标解读1.从原电池原理分析金属发生电化学腐蚀的原因及危害。
2.用原电池、电解池的原理采取措施,防止金属腐蚀。
●教学地位在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开,介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法,重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质(金属表面形成了微型原电池),同时指出,人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识,发现了防护金属电化学腐蚀的方法。
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。
●新课导入建议耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神铜像,历来被认为是美利坚合众国的象征。
然而,经过近百年的风风雨雨,它和人一样,已经生“病”了。
自由女神铜像近百年来一直受着一种“疾病”的折磨,那就是电化学腐蚀。
“自由女神”的外壳材料是铜,而支撑整个雕像的内支架却是铁的,在它们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。
随着时光的流逝,那一层毛毡失去了隔离作用,而大西洋夹带着盐分的潮湿空气不断地向自由女神“攻击”,无数的原电池便在“自由女神”的身上形成了。
这种原电池以铁为负极,铜为正极,夹带盐分的湿空气正好在两极之间起着电解质溶液的作用,结果加速了铁的腐蚀。
面对自由女神雕像的腐蚀问题,应采取什么措施和方法?【提示】连接一活泼金属,如Zn,阻止自身形成Fe、Cu原电池,使Fe、Cu作原电池正极,而被保护。
●教学流程设计步骤1:导入新课、本课时教材地位分析。
⇒步骤2:师生互动完成“探究1,化学腐蚀和电化腐蚀的比较”,可利用【问题导思】中的内容,由浅入深地进行。
⇒步骤3:教师通过【例1】和教材P84~85页教材研析,对“探究1”的内容进行总结。
⇒步骤4:在教师引导下学生完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2两题,验证学生对探究1的掌握情况。
金属的电化学腐蚀与防护教学设计高二化学人教版选修4
第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护一.教材分析本课时讲授选修4第四章第四节《金属的电化学腐蚀与防护》,本节的主要内容有三个方面:一、揭示金属腐蚀的严重危害;二、金属腐蚀的原因;三、金属防护。
鉴于金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍也更为严重,本课以最常见的钢铁锈蚀为例,剖析了金属的两种电化学腐蚀过程——吸氧腐蚀和析氢腐蚀,且重点介绍了金属的两种电化学腐蚀方法——牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
本课内容较为简单,联系原电池以及电解池部分内容来解决问题。
在教学上,一方面是要让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施,同时还要让学生知道:防止金属腐蚀,任重道远!二.学情分析本课时重点在于三个探究性实验,学生在知识上存在的问题不大,主要是实验操作和动手能力的极度缺乏,会给这节课带来一些难点。
大部分学生思考问题的深度不够,可能会导致教学过程中某些关键点的导出困难。
三.教学大纲及考试说明教学大纲:金属的电化学腐蚀与防护-知道"是什么"。
能够根据所学知识的要点识别有关材料考试大纲:理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
四.教学目标1.知识与技能知道金属腐蚀的两种类型能够解释金属发生电化学腐蚀的原因了解防止金属腐蚀的具体方法2.过程与方法学会从视频材料以及教材中获取关键信息学会通过实验从微观上来研究宏观现象通过探究学习,训练学生的定性实验能力,培养学生的定量实验思维3.情感态度与价值观认识到金属腐蚀的严重危害通过探究活动,发展学生的合作探究能力,学会合作学习与交流通过实验这一科学研究方法,培养学生实事求是的科学精神和态度五.教学重难点重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理六.课时安排 1课时七.教学方法:1、本节教学在整体设计上应以色彩鲜明的图像和现象明显的实验作为重要的辅助手段,以强化学生的直观感受,有利于学生加深对相关知识的理解。
《金属电化学腐蚀防护》教学设计
《金属的电化学腐蚀与防护》的教学设计新课程教学,要体现课堂新教法,学生的学习方式要改变。
本节课在教学设计上旨在认真落实课程新理念,变学生被动学习为主动学习,培养学生收集资料,处理资料,探究实验,合作交流的能力。
新课程化学课堂教学是实现新课程目标的主阵地,所以在课堂教学中如何落实新课程目标、如何体现学生的主体地位、体现学生合作、交流、探究和搜集资料的能力,应该是教师设计教学过程的重要依据。
选修4第四章第四节《金属的电化学腐蚀与防护》的教学设计,笔者就是依据新课程化学教学课程目标,以体现新理念为出发点完成本节课的课堂教学。
一、教材分析本节教材位于选修四最后一章最后一节,前面有原电池、电解池知识为基础,又有初中金属腐蚀知识的简单渗透,所以本节课是将以往学生获取的零散知识的一个整理和对前面所学原电池知识的实际应用。
课堂教学过程围绕“以学生活动为主线”的设计思路,通过学生搜集资料、实验探究、课前预习,课堂总结、课堂练习等方法,使本节课更重要的成为一节能力培养课:培养学生搜集资料的能力、实验探究能力、自主学习能力以及对现象分析处理的能力。
通过资料搜集,认识金属锈蚀的危害;通过实验探究,了解金属锈蚀的条件;通过课堂教学分析,理解金属锈蚀的原理;通过课堂练习,了解考试动向。
二、教学过程1.课前预习:收集资料,分组探究提前一周让学生借用网络收集金属腐蚀现象图片、金属腐蚀危害图片以及金属腐蚀及防护相关文字资料。
由于学生家有电脑的不多,让他们制成课件或下载有困难,所以将收集的资料发至教师邮箱,教师整理、评价,制成课件,课堂进行展示。
同时准备探究实验:“铁钉在不同条件下的锈蚀”的7组对照试验。
方案由学生查阅资料思考后自行设计,教师对他们的方案给予指导和评价。
然后由学生分组进实验室自己动手准备、配制、完成。
在学生已有的“铁钉腐蚀条件探究”的基础上,结合学生网上查询到的设计方案,最后本实验在原有三组对比试验的基础上扩充为七组对比试验。
《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计
《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标:知识与技能:1.了解金属腐蚀及其危害。
2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
3.了解金属防护的一般方法,特别是电化学防护的方法。
过程与方法:事例引入,激发兴趣;分组实验,总结结论,典型题例,强化理解。
情感态度与价值观:通过生活事例引发学生思考,体现化学与生活的紧密联系,激发学生的探索精神,并让学生体会到学以致用的科学精神。
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。
教具:提供试剂:锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液提供仪器:水槽导管电流表教学过程:[板书] 一、金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀(1)定义:金属原子失电子被氧化的过程(2) 金属腐蚀的本质:M—ne—=M n+[实验探究]金属腐蚀的类型[预设问题2] A、B装置中Zn棒的质量有无变化?Zn发生了什么反应?装置中是否有电流形成?[板书] (3) 金属腐蚀的类型[预设问题3] 钢铁在潮湿的空气中为什么在潮湿的空气中比干燥的空气中更易被腐蚀?[多媒体投影] 钢铁的析氢腐蚀电化学腐蚀示意图[板书] 析氢腐蚀(酸性溶液)[指定学生板书]↑负极(Fe):Fe—2e—=Fe2+正极(C):2H++2e—=H2[引导] C装置中发生了什么电化学腐蚀?[学生实验] 铁的吸氧腐蚀(教材85页实验4-3)[演示实验]2.铁的吸氧腐蚀的改进实验:投影实验现象[多媒体投影]实验现象[板书]析氧腐蚀(中性和弱酸性溶液)[多媒体投影] 钢铁的吸氧腐蚀电化学腐蚀示意图[引导] 钢铁吸氧腐蚀时形成的原电池的正负极,写出电极反应方程式:[板书]负极(Fe):2Fe—4e—=2Fe2+正极(C):O2+2H2O+4e—=4OH—总反应:2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2[多媒体投影]铁锈形成:4Fe(OH)2+ O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水成为铁锈,结构疏松,不能起到保护作用。
教案《金属的电化学腐蚀和防护》
教案《金属的电化学腐蚀和防护》一、教学目标1. 了解金属腐蚀的概念和分类,掌握电化学腐蚀的原理和特点。
2. 学习金属防护的方法和措施,提高金属材料的耐腐蚀性能。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维,提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念和分类化学腐蚀和电化学腐蚀腐蚀的类型和特点2. 电化学腐蚀原理原电池的构成和作用电化学腐蚀的反应过程金属腐蚀速率的因素3. 金属防护方法表面处理技术阴极保护技术防腐涂料和涂层合金材料的选用4. 实验操作与实践金属腐蚀实验防护方法的效果测试5. 案例分析与应用实际工程案例分析金属腐蚀与防护在日常生活和工业中的应用三、教学方法1. 讲授法:讲解金属腐蚀的基本概念、原理和防护方法。
2. 实验法:进行金属腐蚀实验,观察和分析腐蚀现象。
3. 案例分析法:分析实际工程案例,理解金属腐蚀与防护的应用。
4. 小组讨论法:分组讨论实验结果和案例分析,促进学生间的交流与合作。
四、教学准备1. 教学课件和教案2. 实验室设备和材料:金属样品、腐蚀试剂、防护材料等3. 实际工程案例资料五、教学过程1. 引入新课:介绍金属腐蚀的现象和危害,激发学生的兴趣。
2. 讲解基本概念:讲解金属腐蚀的分类和电化学腐蚀原理。
3. 实验操作:进行金属腐蚀实验,观察腐蚀现象,记录实验结果。
4. 防护方法的学习:讲解金属防护的方法和措施,分析不同防护方法的优缺点。
5. 案例分析:分析实际工程案例,理解金属腐蚀与防护的应用。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对金属腐蚀概念和分类的理解。
2. 实验报告:评估学生实验操作的准确性和对实验结果的分析能力。
3. 案例分析报告:评估学生对案例分析的理解和应用能力。
4. 平时作业:检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 介绍其他材料的腐蚀现象和防护方法,如塑料、混凝土等。
2. 探讨金属腐蚀与环境保护的关系,强调腐蚀对环境的影响。
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。
金属的电化学腐蚀与防护学习教案
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防止金属腐蚀的措施
能防止金属腐蚀的原理
二、金属(jīnshǔ)的电化学防护
牺牲阳极(yángjí)(负极)的阴极(正极)保护法
外加(wàijiā)电流的阴极保护法
改变金属组成和结构
与活动性更强的金属形成原电池,被保护金属作正极
利用电解池原理,被保护金属作阴极
容易(róngyì)
>
>
>
>
>
快
快
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及时(jíshí)反馈
1下列各情况(qíngkuàng),在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(5)
(2)
(1)
(3)
(4)
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金 属 的 防 护
1、生活中的腐蚀主要是哪类腐蚀?金属被腐蚀与什么物质(wùzhì)有关?主要原理是什么?2、从金属腐蚀的原因考虑,并结合你的生活经验,防止金属腐蚀最简单的方法是什么?你能举出哪些措施?
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1、向铁粉中加入炭粉的作用(zuòyòng)是什么?
水柱(shuǐ zhù)上升
水柱(shuǐ zhù)下降
思考
NaCl溶液
醋酸溶液
P23
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吸氧腐蚀
析氢腐蚀
正极反应
负极反应
电池反应
水膜酸性(suān xìnɡ)较强
2.1910年遗留在南极的食品பைடு நூலகம்头,其表面至今很少有铁锈出现.
教案《金属的电化学腐蚀和防护》
教案《金属的电化学腐蚀和防护》一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的概念及其危害。
2. 掌握金属的电化学腐蚀原理。
3. 学习金属腐蚀的防护方法。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念及危害金属腐蚀是指金属在自然环境或人工环境中,因化学或电化学作用而造成的损耗和破坏。
金属腐蚀会导致设备寿命缩短、生产事故、资源浪费等问题。
2. 金属的电化学腐蚀原理金属的电化学腐蚀是由于金属与电解质溶液接触,形成原电池,使金属发生氧化还原反应而产生腐蚀。
电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种类型。
3. 金属腐蚀的防护方法(1)选择耐腐蚀材料:如不锈钢、耐腐蚀合金等。
(2)表面防护:如涂层、阳极氧化、镀层等。
(3)阴极保护:通过外加电流,使金属表面成为阴极,从而抑制腐蚀。
(4)腐蚀监测:定期对设备进行腐蚀监测,及时发现问题并采取措施。
三、教学重点与难点重点:金属的电化学腐蚀原理及防护方法。
难点:电化学腐蚀机理的理解和防护方法的运用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考金属腐蚀的原理及防护措施。
2. 利用案例分析,使学生了解金属腐蚀在实际工程中的应用和危害。
3. 开展小组讨论,培养学生团队合作精神和解决问题的能力。
五、教学准备1. 准备相关课件、图片、视频等教学资源。
2. 准备实验器材,如金属样品、电解质溶液等。
3. 准备案例资料,如金属腐蚀事故案例、防护措施实例等。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示金属腐蚀图片和视频,引导学生关注金属腐蚀问题。
2. 讲解金属腐蚀概念及危害:介绍金属腐蚀的定义,分析其对设备、生产和环境的影响。
3. 讲解金属的电化学腐蚀原理:阐述电化学腐蚀的机理,区分吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
4. 讲解金属腐蚀的防护方法:介绍耐腐蚀材料、表面防护、阴极保护和腐蚀监测等方法。
5. 案例分析:分析金属腐蚀事故案例,引导学生理解腐蚀防护的重要性。
6. 小组讨论:让学生围绕实际工程案例,探讨腐蚀防护措施的选择和应用。
教案《金属的电化学腐蚀和防护》
教案《金属的电化学腐蚀和防护》一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的原因及电化学腐蚀的基本概念。
2. 使学生掌握金属的电化学腐蚀原理,包括原电池的形成、电极反应等。
3. 培养学生运用电化学知识解决实际问题的能力,了解金属腐蚀的防护方法。
二、教学内容1. 金属腐蚀的原因及分类2. 电化学腐蚀的基本概念3. 金属的电化学腐蚀原理4. 电化学腐蚀的防护方法5. 实例分析:金属腐蚀与防护在实际中的应用三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式,引导学生思考金属腐蚀的实质及解决方法。
2. 使用多媒体课件,辅助讲解金属腐蚀原理及实例。
3. 组织学生进行小组讨论,分享金属腐蚀防护的经验和做法。
4. 开展实践活动,让学生动手制作原电池,加深对电化学腐蚀原理的理解。
四、教学步骤1. 引入:通过展示金属腐蚀的图片,引发学生对金属腐蚀现象的思考。
2. 讲解:介绍金属腐蚀的原因及分类,阐述电化学腐蚀的基本概念。
3. 探究:讲解金属的电化学腐蚀原理,包括原电池的形成、电极反应等。
4. 应用:分析金属腐蚀的防护方法,如牺牲阳极保护法、外加电流保护法等。
5. 实例分析:讨论金属腐蚀与防护在实际中的应用,如铁轨、船舶、建筑结构等。
五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对金属腐蚀原因、电化学腐蚀原理的理解。
2. 小组讨论:评估学生在金属腐蚀防护方法方面的认识。
3. 实践活动:观察学生制作原电池的过程,评价其对电化学腐蚀原理的应用能力。
4. 课后作业:布置相关题目,巩固学生对金属腐蚀与防护知识的学习。
六、教学活动1. 组织学生进行实验,观察金属在不同环境下的腐蚀情况,从而加深对金属腐蚀原因的理解。
2. 开展小组竞赛,鼓励学生运用所学的电化学知识,设计出有效的金属防护方案。
3. 邀请相关领域的专家或企业代表进行讲座,分享实际工作中的金属腐蚀与防护经验。
七、教学资源1. 教材:《金属的电化学腐蚀和防护》相关章节。
2. 多媒体课件:包含金属腐蚀原理、电化学腐蚀示意图等。
人教版高中化学选修四 4.4金属的电化学腐蚀与防护 教学设计3
第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护三维目标【知识与技能】知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀),能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,掌握化学腐蚀与电化学腐蚀的原理。
【过程和方法】从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力,通过实验探究防止金属腐蚀的措施,查阅资料并交流防止钢铁腐蚀的方法。
【情感态度与价值观】通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣;通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作交流,研究探讨科学问题。
教学重难点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、析氢腐蚀的电化学原理。
教学过程设计导入新课[问题引入]①什么是金属腐蚀?其本质是什么?②金属腐蚀有哪些种类?化学腐蚀和哪些因素有关?③什么是电化学腐蚀?[指导阅读]阅读“金属的电化学腐蚀内容”,回答上述问题。
推进新课[投影、板书](学生回答)一.金属的电化学腐蚀(一)金属腐蚀1.定义:是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2.本质:M -n e -===M n +(氧化反应)。
3.类型:化学腐蚀——直接反应 电化学腐蚀——原电池反应。
[投影、板书](学生填空划线部分) (二)化学腐蚀1.定义:金属与接触到的干燥气体(如O 2、Cl 2、SO 2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如:钢管被原油中的含硫化合物腐蚀 [投影练习]试写出铁在氯气中燃烧的化学方程式: [投影答案]2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 32.影响因素:与接触物质的氧化性有关和温度越高,化学腐蚀越快。
[投影、板书](学生填空划线部分) (三)电化学腐蚀1.定义:不纯的金属跟电解质溶液接触时。
会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,如钢铁在潮湿的空气中生锈。
2.析氢腐蚀[投影练习]析氢腐蚀:当钢铁处于酸性环境中,比如硫酸型酸雨,请同学写出电极反应式: [学生讨论][投影分析]Fe +H 2SO 4===FeSO 4+H 2↑,反应的离子方程式为Fe +2H +===Fe 2++H 2↑从而写出电极反应式:负极:Fe -2e -===Fe 2+正极(C):2H ++2e -===H 2↑电池反应:Fe +2H +===Fe 2++H 2↑[投影、板书] 3.吸氧腐蚀钢铁及其制品通常为含碳的铁合金,若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置,常易生锈变红,是什么原因?下面我们就来讨论钢铁在潮湿的空气中生锈的原因。
新人教版选修4-金属的电化学腐蚀与防护教案
第四節金屬的電化學腐蝕與防護【教學重點】金屬的電化學腐蝕【教學難點】電極反應式的寫法【教學過程】【學生看書討論】1.什麼是金屬的腐蝕?金屬腐蝕的本質是什麼?2.化學腐蝕與電化學腐蝕的共同點和不同點是什麼?一、金屬腐蝕的本質: M – xe- = M x+二、化學腐蝕與電化學腐蝕的區別化學腐蝕電化學腐蝕共同點 M – xe- = M x+ M – xe- = M x+不同點 (1)金屬與氧化劑直接得失電子利用原電池原理得失電子(2)反應中不伴隨電流的產生反應中伴隨電流的產生(3)金屬被氧化活潑金屬被氧化三、電化學腐蝕 (以鋼鐵為例)1.析氫腐蝕 (酸性較強的溶液)負極: Fe – 2e- = Fe2+正極: 2H+ + 2e- = H2 ↑總式:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑2. 吸氧腐蝕 (中性或弱酸性溶液)負極: 2Fe – 4e- = 2Fe2+正極: O2+4e- +2H2O = 4OH-總式:2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2離子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3四、金屬的防護1.影響金屬腐蝕快慢的因素本性:(1)金屬的活動性(2)純度(3)氧化膜介質:環境(腐蝕性氣體,電解質溶液)2.金屬的防護(1)改變金屬的內部結構(鋼→不銹鋼,在鋼中加入鎳和鉻)(2)覆蓋保護膜(塗油漆,電鍍,鈍化等)(3)電化學保護①外加電流陰極保護法②犧牲陽極陰極保護法【練習】:如圖所示,試管中的鐵釘如果在酸性溶液或在食鹽溶液中的腐蝕的現象有何不同?。
金属的电化学腐蚀与防护(教案)
肆电池反应:2Fe+ O2 +2 H2O =2Fe(OH)2肂进一步反应:4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3膀2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O螆⑵析氢腐蚀:当钢铁处于酸性环境中薄负极:Fe - 2e- = Fe2+袁正极:2H+ + 2e- =H2↑艿电池反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑膇析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。
芆化学腐蚀与电化学腐蚀比较:袄荿化学腐蚀薈电化学腐蚀螄条件蚃葿罿现象蒆蒂蕿本质膆袄膁影响因素蕿薇蚅联系芄虿[讨论与交流]羇下列各情况下,其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)肃结论:原电池正极、电解池阴极受到保护。
羂外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐条件保护>无防腐条件蝿结论在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:莈电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀螅例1:下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)螁二、金属的电化学防护衿1.牺牲阳极的阴极保护法蝿原理:形成原电池时,让被保护金属作正极(阴极),不反应受到保护;而活泼金属作负极(阳极),反应受到腐蚀。
芃[科学探究]螄验证牺牲阳极的阴极保护法羈2.外加电流的阴极保护法袆原理:将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
羅肈[归纳与整理]芇金属防护的几种重要方法:蚇①在金属表面覆盖保护层。
莂②改变金属内部的组成结构,制成合金。
膈③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
蚈[课堂练习]1、2、膅如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:肁⑴若液面上升,则溶液呈性,发生以下无正文仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计
交互式多媒体教学环境
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
从学生熟知的生活实例现象(自来水管的锈蚀图片;钢制桥梁的倒塌;工业设备的报废;油田上废弃的钢铁设施四组图片)让学生从感性上对钢铁腐蚀有一些认识,图片会让学生触目惊心,感受到钢铁腐蚀危害之大,从而激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性。这样的设计可使抽象的化学反应原理感性化,使学生感受到所学的是一些实实在在的知识而非难以琢磨的化学理论。这样的教学导入设计密切联系了教学内容,可用导入中的情景为课堂教学的主线展开从现象分析,结合氧化还理论进行原因分析,认识金属腐蚀的本质;进一步应用原电池理论分析钢铁腐蚀的过程。在本导入中应用了信息技术,使教学内容更逼真更有真实感,比教师的口头语言描述效果好且课堂教学效率高,教学过程更优化。
2、过程与方法
(1)学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。
(2)从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。
3、情感态度价值观
(1)通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学ห้องสมุดไป่ตู้学习兴趣。
(2)通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究,探讨科学问题。
二、学生分析
高二学生已初步具备了一定的分析问题的能力与合作实验探究的精神,具备了一定的实验设计能力、实验操作能力和比较归纳能力。本节内容又紧密联系实际,学生学习兴趣浓厚,具备了主动探究的原动力。
三、教学目标
1、知识与技能
(1)知道金属腐蚀的两种类型,掌握化学腐蚀与电化学腐蚀的比较。
(2)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害及防腐措施,感受化学对人类生产和生活的影响。
44《金属的电化学腐蚀与防护》教案(新人教版选修4)
第四节金属的电化学腐蚀与防护高新实验中学尹克平教学目标:知识与技能:1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因;2、了解金属腐蚀的种类,发生腐蚀的反响式的书写;3、掌握金属防护的方法。
过程与方法:1、培养学生依据事实得出结论的科学方法;2、培养学生的观察能力。
情感态度与价值观:增强学生的环保意识教学重点、难点:金属的电化学腐蚀课时安排:1课时教学方法:教学过程:[引入]在日常生活中,我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去外表的光泽。
如:铁器会生锈、铜器会长出铜绿。
实际上金属的生锈,其主要原因与原电池的形成有关,下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。
[板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护[阅读]请同学们阅读课本P84内容答复以下问题:什么是金属腐蚀金属的腐蚀有哪几种[学生阅读后答复]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反响而腐蚀损耗的过程。
一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
[板书]一、金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀〔1〕概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反响而腐蚀损耗的过程[提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些[答复]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。
[提问]金属腐蚀的原因是什么[答复]金属由单质变成化合物,使电子被氧化。
[板书]〔2〕金属腐蚀的本质:M—ne—=M n+[讲述]金属腐蚀为失电子,是内因。
金属越活泼,越易失电子,越易被腐蚀。
金属腐蚀还与外因有关,即与金属接触的介质不同,发生的腐蚀情况也不同。
[板书]〔3〕金属腐蚀的类型:①化学腐蚀:金属与接触到的物质直接发生化学反响而引起的腐蚀。
例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。
[讲述]上面的腐蚀没有形成原电池,还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。
[板书]②电化学腐蚀:不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。
[引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。
[学生]在潮湿的空气中,,钢铁外表吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体,结果在钢铁外表形成了一层电解质溶液,它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。
高中化学 《金属的电化学腐蚀与防护》教案3 新人教选修4
第四节金属的电化学腐蚀与防护教材内容分析:本节内容安排:揭示金属腐蚀的严重性和危害性→分析金属腐蚀的原因→探讨防止金属腐蚀的思路和方法。
教材以钢铁锈蚀为例,剖析了金属的两种电化腐蚀过程,并重点介绍了金属的电化学防护方法。
教材目标设定:1、解金属腐蚀的两种形式。
2、了解钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀这两种电化学腐蚀的作用原理。
3、根据金属的电化学防护的方法教学方法建议:阅读讨论、分析探究教学过程设计:【阅读】:P84—第1,2小节,了解金属锈蚀的现象【阅读】:P84—第3,4,5小节,了解金属腐蚀的两种方式【板书】:一金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀:化学腐蚀和电化学腐蚀【阅读】:P84-最后一节至P85,思考并分析以下问题:1、钢铁的电化学腐蚀有哪两种形式?吸氧腐蚀、析氢腐蚀2、钢铁的电化学腐蚀的实质失什么?钢铁与电解质溶液接触,形成Fe—C原电池,铁失去电子而被氧3、钢铁在潮湿空气中怎样形成微小的原电池?Fe、C作电极,钢铁在潮湿的空气中表面形成一层水膜,水膜溶解有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体。
从而形成电解质溶液。
4、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应怎样?析氢腐蚀:(水膜的酸性较强)负极:Fe —2e—=Fe2+正极:2H2O + 2e—= H2↑+ 2OH—总反应:Fe + 2H2O = Fe(OH)2吸氧腐蚀:(水膜的酸性很弱或呈中性)负极:Fe —2e—=Fe2+正极:2H2O + O2+4e—= 4OH—总反应:2Fe + 2H2O + O2=2 Fe(OH)2两种腐蚀中生成的Fe(OH)2被O2氧化成Fe(OH)3,再失去一部分水生成Fe2O3·X H2O疏松地覆盖在钢铁表面。
5、电化学腐蚀与化学腐蚀有什么异同?相同点:都是金属原子失去电子而被氧化。
不同点:1、电化学腐蚀过程中伴随着电流产生,化学腐蚀过程没有。
2、两种腐蚀均同时发生,但电化学腐蚀普遍,腐蚀速度快。
【板书】:2 钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀:负极:Fe —2e—=Fe2+正极:2H2O + 2e—= H2↑+ 2OH—总反应:Fe + 2H2O = Fe(OH)2吸氧腐蚀:负极:Fe —2e—=Fe2+正极:2H2O + O2+4e—= 4OH—总反应:2Fe + 2H2O + O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O + O2= 4Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水,形成Fe2O3·X H2O。
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第四节金属的电化学腐蚀与防护
教材内容分析:
本节内容安排:揭示金属腐蚀的严重性和危害性→分析金属腐蚀的原因→探讨防止金属腐蚀的思路和方法。
教材以钢铁锈蚀为例,剖析了金属的两种电化腐蚀过程,并重点介绍了金属的电化学防护方法。
教材目标设定:
1、解金属腐蚀的两种形式。
2、了解钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀这两种电化学腐蚀的作用原理。
3、根据金属的电化学防护的方法
教学方法建议:
阅读讨论、分析探究
教学过程设计:
【阅读】:P84—第1,2小节,了解金属锈蚀的现象
【阅读】:P84—第3,4,5小节,了解金属腐蚀的两种方式
【板书】:一金属的电化学腐蚀
1、金属的腐蚀:化学腐蚀和电化学腐蚀
【阅读】:P84-最后一节至P85,思考并分析以下问题:
1、钢铁的电化学腐蚀有哪两种形式?
吸氧腐蚀、析氢腐蚀
2、钢铁的电化学腐蚀的实质失什么?
钢铁与电解质溶液接触,形成Fe—C原电池,铁失去电子而被氧
3、钢铁在潮湿空气中怎样形成微小的原电池?
Fe、C作电极,钢铁在潮湿的空气中表面形成一层水膜,水膜溶解
有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体。
从而形成电解质溶液。
4、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应怎样?
析氢腐蚀:(水膜的酸性较强)
负极:Fe —2e—=Fe2+
正极:2H2O + 2e—=H2↑+ 2OH—
总反应:Fe + 2H2O =Fe(OH)2
吸氧腐蚀:(水膜的酸性很弱或呈中性)
负极:Fe —2e—=Fe2+
正极:2H2O + O2+4e—=4OH—
总反应:2Fe + 2H2O + O2=2 Fe(OH)2
两种腐蚀中生成的Fe(OH)2被O2氧化成Fe(OH)3,再失去一部
分水生成Fe2O3·X H2O疏松地覆盖在钢铁表面。
5、电化学腐蚀与化学腐蚀有什么异同?
相同点:都是金属原子失去电子而被氧化。
不同点:1、电化学腐蚀过程中伴随着电流产生,化学腐蚀过程没有。
2、两种腐蚀均同时发生,但电化学腐蚀普遍,腐蚀速度快。
【板书】:2 钢铁的电化学腐蚀
析氢腐蚀:负极:Fe —2e—=Fe2+
正极:2H2O + 2e—=H2↑+ 2OH—
总反应:Fe + 2H2O =Fe(OH)2
吸氧腐蚀:负极:Fe —2e—=Fe2+
正极:2H2O + O2+4e—=4OH—
总反应:2Fe + 2H2O + O2=2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O + O2=4Fe(OH)3,Fe(OH)3
失去部分水,形成Fe2O3·X H2O。
【演示实验】:P85-实验4-3,观察现象。
导管内形成一段水柱
【过渡】:我们了解了金属的电化学腐蚀原理。
可以指导我们去做好金属的防护,减少金属的腐蚀。
【阅读】:P86-87:二、金属的电化学防护,思考和分析以下问题:
1、金属的电化学防护通常有哪两种方法?
牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法
2、牺牲阴极的阳极保护法中,对阳极有什么要求?
活泼性比Fe强,如Zn等,并要定期拆换
3、外加电流的阴极保护法如何保护?
被保护的钢铁设备作阴极,惰性电极作辅助阳极,接上外加直流电源,通电后,电子被强制流向被保护的钢铁设备,使钢铁表面产生电
子的积累,抑制了钢铁发生电子的作用。
【板书】:二金属的电化学防护
1、牺牲阳极的阴极保护法
2、外加电流的阴极保护法
【科学探究】:P87-科学探究,验证牺牲阳极的阴极保护法,观察现象
现象:电压计指针发生偏转,Fe电极上有气泡。
铁电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液,溶液不变蓝色。
结论:铁未被氧化
【讲解】:除电化学防腐蚀外,金属防腐蚀的方法还有很多种。
如制成合金,喷涂油漆,电镀等
课堂练习:
1.下列装置中(杯中装有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是()
2.为保护地下钢管不受腐蚀,可使用( )
A、直流电源负极相连
B、铜板相连
C、锌板相连
D、直流电源正极相连
3.以下现象与电化学腐蚀无关的是()
A、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B、生铁比纯铁容易生锈
C、铁器附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D、银质物品久置表面变暗
4、炒过菜的铁锅未及时洗净(含NaCI),不久出现红褐色锈斑,试回答:
(1)铁锅的锈蚀属于,腐蚀的原因是。
(2)铁锅锈蚀的电极反应式为:负极:
正极:,正负极产物会继续发生反应,反应的化学方程式为。