金属的电化学腐蚀与防护(课件PPT)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3.在学习的整个过程中要尽可能多动脑、多动手、多观察、 多交流、多分析,和其他同学一起合作学习,共同探究;
4.将知识与生活紧密联系起来,以可靠的事实为基础,经 过抽象思维揭示内在规律,从而领悟到把可靠的事实和 深刻的理论思维结合起来的特点。
说 第一环节:创设情境,引入课题 过 程
铁生 锈
说 第一环节:创设情境,引入课题 过 程


创设问题情境1
面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害 事实,大家有没有想过,钢铁可能是怎样 被腐蚀的?
金属腐蚀: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。
金属腐蚀的本质:金属原子 → 金属阳离子 M – ne- → Mn+(氧化反应)
说 第二环节:师生互动,探究新知


创设问题情境2
铜生 锈
说 第一环节:创设情境,引入课题


金属制品的腐蚀
• 全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济
损失约达7000亿美元,是地震、水灾、台
资 风等自然灾害造成损失总和的6倍。

• 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总 值的4%,钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢 铁当年产量的25%-30%。
说 第二环节:师生互动,探究新知
过 程
外加电流的阴极保护法
原 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,
理 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。
说 第三环节:课堂小结,总结归纳
过 程
金属腐蚀的概念和本质

金属腐蚀的类型

金属电化学腐蚀的条件和原理


金属的防护
金属的电化学防护
说 第四环节:跟踪练习,反馈评价 过 程 铁生锈除了必须有空气及水的参与外,还受其
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金, 钢铁在干燥的空气中不易生锈,而在潮湿 的环境里或湿度较大的环境里长期放置, 常易生锈变红,原因是什么?
说 第二环节:师生互动,探究新知


实验探究
向铁粉中加入少量的炭 粉,混合均匀后,撒入内壁 分别用氯化钠和稀醋酸润湿 过的两个锥形瓶中,按图示 装置好仪器,观察、比较导 管中水柱(在水中滴加几滴 红墨水)的变化和试管中的现象。
11、学会学习的人,是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考,然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务:第一,学习,第二是学习,第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足,要认真学习一点东西,必须从不自满开始。对自己,“学而不厌”,对人家,“诲人不倦”,我们应取这种态度。——毛泽东
他一些因素的影响。请解释下列有关铁生锈现象的 原因。
1.相对于在内河行驶的轮船来说,海轮更容易被腐蚀。
2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒,其表面至今很少有铁 锈出现。
3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。
4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容 易生锈。
说 第四环节:跟踪练习,反馈评价
反 正极 应 C(+)
Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应
2H++Fe=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O
金属的腐蚀以电化腐蚀为主;
联系 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时);
说 第二环节:师生互动,探究新知


创设问题情境3
请根据生活常识以及金属被腐蚀的原 理,总结金属防护常用的方法有哪些?并 解释这些方法为什么可以达到防止金属腐 蚀的目的。
说 第二环节:师生互动,探究新知
过 程
转动部位涂油脂
健身器材刷油漆
电线外面包塑料
餐具做成不锈钢
说 第二环节:师生互动,探究新知
初中化学
必修2
选修模块
探究《铁钉 锈蚀的条件》
原电池的概 念及构 成条件
原电池的工作原理 几种常见的易到难的编排意图,又符 合学生的知识水平和认知水平;既分散了难点,又减轻了 负担,有利于学生更好的掌握知识。

2.教材的特点
教 材(3)从育人价值功能看,是电化学理论知识在生产生
说 第二环节:师生互动,探究新知 过 程 教师引

a装置中: 进一步反应
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3
2Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
铁锈的主要成分
说 第二环节:师生互动,探究新知
过 程 学生活
根据原电池原理,写出电极反应式 及电池反应方程式。
手段 图片激趣
实验
图片激趣
投影表格 自主完成
多媒体辅助
说 倡导理念:自主学习、合作学习、探究学习 学 法1.积极投入到学习活动中,亲自经历运用科学方法探索的
过程,采用探究学习法和问题解决学习法学习新知识;
2.通过比较、猜测、尝试、质疑、发现等探究环节,克服 思维定势的消极影响,促进知识的正向迁移;
18、只要愿意学习,就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造,那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习,并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智,读诗使人灵秀,数学使人周密,自然哲学使人精邃,伦理学使人庄重,逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考,劳动的结果,我们认识了世界的奥妙,于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神,下苦功学习。下苦功,三个字,一个叫下,一个叫苦,一个叫功,一定要振作精神,下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生,现在我还在学习,而将来,只要我还有精力,我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中,唯有学习,不断地学习,勤奋地学习,有创造性地学习,才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限,则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
说 教 材
依据
3.课时的划分
整体性原则 巩固性原则 量力性原则
第一课时:探讨金属电化学腐蚀原理及金属腐蚀防护知识 第二课时:反馈练习

4. 教学目标的确定
教材知识与技能
过程与方法
情感态度与价值观
①了解金属腐蚀带来的 危害,认识防止金属 腐蚀的重要意义。
②了解化学腐蚀和电化 学腐蚀的涵义,认识 钢铁吸氧腐蚀和析氢 腐蚀发生的条件及原 理,会书写电极反应 式和总反应式。
对比归纳
①钢铁的
内容
腐蚀; ②钢铁的
防护。
钢铁发生吸 氧腐蚀和析氢 腐蚀的对比实 验。
根据生活
常识,结合 图片,总结 金属防护的 常见方法。
①化学腐蚀与电 化学腐蚀的比较; ②吸氧腐蚀和析 氢腐蚀的比较。
展示图
片、文本 策略 资料,学
生观察, 感悟。
学生分组实验
展示金属 防护的图片, 教师提出问 题,学生讨 论。
虽有一定生活经验,但要将感性认识与相关理论联系起来, 清晰区分钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理,并用化学用语表达 出来,仍有一定困难。

教学理念:“学教并重”



实验改进说明


课本中的实验
铁粉和碳粉 的混合物
改进后的实验

教 法
程序
教学理念:“学教并重”
主要内容的教法及策略总结
情境导学 实验探究 讨论交流
说 第二环节:师生互动,探究新知
过 程 学生活
根据原电池原理,写出电极反应式 及电池反应方程式。
a装置中动:负极: Fe - 2e- = Fe2+
正极: O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
电池反应: 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2
结论: 弱酸性、中性或
碱性条件下,易发生 吸氧腐蚀。
《金属的电化学腐蚀与防护》 课前说课 教师:刘 跟 信
说课内容
一、说教材 二、说教法 三、说学法 四、说过程 五、说板书

1.教材内容

材 人教版普通高中化学课程/选修4《化学反应原理》
/第四章《电化学基础》/ 第四节《金属的电化
学腐蚀与防护》
重点介绍了金属电化学腐蚀的本质——表面形 成微型原电池;讲述了防护金属腐蚀的主要方法, 并具体介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的 阴极保护法。对原电池原理和电解原理的较高层次 的应用,加深了学生对化学能与电能相互转化的认 识。
过 程下列各情况,其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序: 。
说 第五环节:课后作业,延伸铺垫


思考题
金属腐蚀给生产、生活带来了很大的危害,要利用恰当 的方法科学防止金属被腐蚀。那么,金属腐蚀对生活一 定不利吗?人们是否可以将金属腐蚀的原理用于生活, 为我们的生活服务呢?请课后查阅相关资料,举例说明。
盐酸与锌片反应时,若加入可溶性(CH3COO)2Cu(醋酸 铜)晶体,将产生两种影响生成速率的因素,想一想, 分别是什么?
活中的应用
学习化学知识,就是要通过对其理论的探究,来指导 我们的生产、生活和社会实践,最终达到学以致用的目的。
对金属腐蚀的现象和危害及金属防腐措施,学生有着 较为丰富的生活经验,但存在的主要问题是对知识的学习 只注重表面现象,缺乏一定的综合思维能力。通过本节学 习,有助于学生将感性认识转化为理性认识,从而体会化 学学习的价值,更有利于培养学生发现问题、分析问题、 联系实际解决问题的能力。
说 原则:突出重点、简洁、清晰
板 书
第四节 金属的电化学腐蚀与防护 一、金属的电化学腐蚀
化学腐蚀——直接反应 1.金属的腐蚀
电化学腐蚀——原电池反应 析氢腐蚀——酸性环境中
2.钢铁的电化学腐蚀 吸氧腐蚀——中性或弱酸性条件下
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
设计思路小结

程 牺牲阳极的阴极保护法
原 形成原电池时,让被保护金属作正极(阴极),不反应受 理 到保护;而活泼金属作负极(阳极),反应受到腐蚀。
说 第二环节:师生互动,探究新知
过 程
牺牲阳极的阴极保护法
实例
用牺牲锌块的方法保护 船身,锌块须定期更换
用牺牲镁块的方法防 地下钢铁管道的腐蚀 镁块必须要定期更换
说 第二环节:师生互动,探究新知

2.教材的特点
教 材(1)从知识角度看,是氧化还原反应知识的延伸
理论上,每一个可自发进行的氧化还原反应都可以设
计成一个原电池。
化学 氧化反应 角度 还原反应
阳极 阴极
外电路的负极 物理 外电路的正极 角度
(反应类型)
(电子流向)
“牺牲负极的正极保护法”
“牺牲阳极的阴极保护法”

2.教材的特点
教 材(2)从教材的呈现方式看,采用螺旋式组织结构编写
建立一种思想
物质变化的思想
树立一种意识
节约资源的意识
明确一条主线
提出问题:金属腐 蚀严重性和危害性
分析金 属腐蚀 的原因
应用:防止金属腐 蚀的思路和方法
实现一次飞跃
感性认识
理性认识
谢谢!
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西,而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处,不是粗枝大叶的,这样可以逐步学习摸索,找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的,特别是诗。一个高中文科的学生,与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集,不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务,尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务,可以用一句话来表示,就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子,要一步一步地往上爬,企图一脚跨上四五步,平地登天,那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的,它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样,鼓励仿效一切好的行为,那末,儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
b装置动中:负极: Fe - 2e- = Fe2+
正极: 2H++ 2e- =H2 ↑ 电池反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
结论:
当钢铁处于酸
性气氛中时,易发生
析氢腐蚀;
说 第二环节:师生互动,探究新知
过 程
条件
析氢腐蚀 水膜呈强酸性
吸氧腐蚀 水膜呈中性或弱酸性
电 负极 极 Fe(-)
③知道常见的防止金属 腐蚀的方法,并能解 释其原理。
①通过对钢铁发生吸氧 ①通过金属腐蚀对
腐蚀和析氢腐蚀对比
生产、生活的影
实验的探究,学会设
响,感受化学对
计控制单一变量进行
人类进步的意义。
对比实验以及对实验 ②通过参与科学探
设计进行评价。 ②通过实验探究的过程,
进一步提高对实验现
究,学会与人合 作、交流,共同
若pH<5.6时则为析氢腐蚀为主。
说 第二环节:师生互动,探究新知


化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟干燥气体或非 电解质液体直接接触
不纯金属或合金跟电 解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
影响
与接触物质的氧化性
与电解质溶液的酸
因素 及温度有关
碱性及金属活性有关
联系
两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
象的观察能力和分析
研究,探讨科学
能力。
问题。
学生已有认知水平 本节课地位及作用 《化学课标》总体目标

5. 教学重点和难点的确定
教 材《课标》最基本要求
教材的性质和功能 教学目标 学生实际
教学重点 金属的电化学腐蚀及 金属电化学防护原理
教材内容 学生思维规律特点
教学难点 钢铁吸氧腐蚀和析氢 腐蚀 的 电化学 原理
相关文档
最新文档