金属的腐蚀与防护实验设计
初四化学第四单元第三节钢铁的锈蚀与防护教案
初四化学第四单元第三节钢铁的锈蚀与防护教案1 我们身边有哪些废弃的金属制品?2 从环境保护和资源再利用的角度,应如何处理这些金属制品?3为什么要回收利用废旧金属?四、典型例题:1、为了防止家中的菜刀生锈,某同学设计了以下几种方案:①每天用机油擦拭一遍②用完后保存在水中③擦干后用植物油涂抹④用干布把它擦干⑤用食醋涂抹⑥用酱油涂抹⑦用清水洗干净后迅速放进塑料袋中,并包裹好。
选出你认为合理可行的方案( )A.①②③④⑥⑦B.②③④C.③④D.⑤⑥⑦2、下列有关铁生锈的叙述中错误的是( )A.铁生锈时一定伴随着物理变化B.铁生锈时,铁发生了缓慢氧化C.铁生锈的实质是铁与氧气反应D.铁生锈时会有难以察觉的热量释放3、下列铁制品是如何防止生锈的?(1)自行车钢圈(2)搪瓷浴缸(3)自来水管4、在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整.取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象.(1)实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内空气体积减小.铁生锈实际上是铁与空气中的_______和_______(填物质名称)发生反应的结果。
(2)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管的水的体积大约占试管体积的_________。
(3)根据铁生锈的原理和条件,你认为新疆和海南岛的钢铁,哪里的更容易生锈?_____________________________。
五、巩固练习:详见《练习册》六、归纳小结:1、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟氧气、水等物质互相作用,发生一系列复杂的化学反应,使铁转化为铁的化合物的过程。
铁锈的主要成分是氧化铁。
2、人们可以采用多种方法来防止钢铁生锈。
例如:喷涂油漆、镀锡、镀锌、镀铬(克罗米)等。
另外金属铝、锌在空气中能“自我保护”。
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。
高中化学 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护教案 新人教版必修4-新人教版高中必修4化学教案
金属的电化学腐蚀与防护1.了解金属腐蚀及其危害。
2.能理解金属电化学腐蚀的原因,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
3.了解金属防护方法,特别是金属的电化学防护。
1.金属的电化学腐蚀(1)金属腐蚀:金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
(2)化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2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。
(3)金属的电化学腐蚀①定义:不纯的金属与电解质溶液接触时,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类型a.析氢腐蚀(酸性较强的溶液)负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:2H++2e-===H2↑,总方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
b.吸氧腐蚀(碱性、中性或弱酸性溶液)负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:O2+4e-+2H2O===4OH-,总方程式:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2。
Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
铁锈的主要成分是 Fe2O3·x H2O,不能(填“能”或“不能”)阻止钢铁继续被腐蚀。
2.金属的电化学防护(1)牺牲阳极阴极保护法在被保护的钢铁设备上装上比铁活泼的镁合金或锌块,它们作为原电池的负极(或阳极)钢铁设备作为正极(或阴极)被保护下来。
(2)外加电流的阴极保护法将被保护的钢铁设备作为阴极,用惰性电极作辅助阳极,在外加直流电源的作用下使阴极得到保护。
[新知探究]钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较分类析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性极弱或呈中性电极反应负极Fe-2e-===Fe2+2Fe-4e-===2Fe2+正极2H++2e-===H2↑2H2O+O2+4e-===4OH-总反应Fe+2H+===Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3腐蚀速度一般较快一般较慢相互关系析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生,金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主,吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍[名师点拨]金属腐蚀快慢的判断方法(1)在同一电解质溶液中:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
金属的腐蚀与防护+参考教案
第4节金属的腐蚀与防护◆教学目标【知识与技能】(1)认识金属腐蚀带来的危害,了解金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀);(2)理解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;(3)认识常见的防止金属腐蚀的方法,能解释两种电化学防护方法的原理。
【过程与方法】(1)通过对钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀对比实验的探究,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)通过实验探究的过程,进一步提高对实验现象的观察能力和分析能力。
【情感态度与价值观】通过金属腐蚀对生产、生活的影响,切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用,形成爱护资源,科学利用资源的正确思想,感受化学对人类进步的意义。
◆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原理。
【教学难点】金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理。
◆教学方法从生活中常见的金属腐蚀说起,引起学生的共鸣,让学生感受金属腐蚀对生产、生活的影响,切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用。
通过实验引导学生探究金属腐蚀的原因以及金属腐蚀的分类,并由此联想到金属的防护。
学会书写电极反应式和总反应式认识常见的防止金属腐蚀的方法,并且可以解释两种电化学防护方法的原理。
◆教学过程一、导入新课(知识复习)【提问】上节课我们学习了原电池的有关知识,请大家思考一下两个问题1.原电池的构成条件?2.原电池哪一极金属易被腐蚀?【学生思考回答】活泼性不同的两极;电解质溶液;闭合回路;(自发的氧化还原反应)。
在原电池反应中负极易被氧化而腐蚀。
【设计意图】回顾旧知,铺垫新内容。
二、讲授新课教学环节一:情景导入【多媒体展示】(1)生活中常见金属腐蚀的图片;(2)金属腐蚀对人类生活和经济的影响。
【讲述】在生产和生活中,金属腐蚀所带来的损失非常严重。
金属生产设备的腐蚀经常导致工厂停产,金属腐蚀还会使桥梁、建筑物等损坏甚至坍塌,许多场所的金属腐蚀还会导致火灾、爆炸等安全事故的发生。
金属的电化学腐蚀与防护
到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥.
[答案] C
金属的腐蚀快慢顺序为:电解池的阳极>原电池的
负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的负极.
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ①纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
(
)
②当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起
保护作用 ③在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺 牲阳极的阴极保护法 ④可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保 护它不受腐蚀 A.①② C.③④ B.②③ D.①③
解析:构成的原电池中铁棒作负极:2Fe-4e- === 2Fe2+,
石墨棒作正极:O2+4e-+2H2O === 4OH-. 答案:B
4.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应 A.2H++2e- === H2↑ B.2H2O+O2+4e- === 4OH- C.Fe-2e- === Fe2+
(
)
D.4OH--4e- === 2H2O+O2↑
+O2+4e-=== +2e- === H2↑
两种腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐 蚀更普遍、危害更大.
如图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放 置数天观察: (1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于_______
腐蚀.
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈______性, 发生________腐蚀,电极反应,负极:___________________, 正极:______________________________________________. (3)若试管内液面下降,则原溶液呈________性,发生
能很好地考查学生的学科内综合能力和实验探究能力.
金属的电化学腐蚀与防护
植物油
记 录
有气泡产 生,反应 速率快
结 铁钉被腐 论 蚀最快
相当长时 间铁钉未 铁钉渐 被腐蚀 渐生锈
由于无O2, 较长时间铁 钉未被腐蚀
铁钉被 腐蚀
无现象 无现象
由于无O2, 铁钉未被 腐蚀
由于无O2、 H2O铁钉不
能被腐蚀
钢铁在干燥的空气里长时间不易被 腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐 蚀,这是什么原因呢?
金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体 发生氧化还原反应而引起损耗的现象
2、金属腐蚀的本质: M - ne = M n+
3 种类
化学腐蚀
-
(不多见、无电流)
电化学腐蚀 (原电池、常见、有电流)
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
条件 现象
化学腐蚀 金属跟接触的物质反应 不产生电流
电化学腐蚀 不纯金属跟电 解质
金属被腐蚀后有什么危害?
(1)外形、色泽、机械性能发生变化; (2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废; (3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌; (4)地下金属管道泄漏; (5)轮船船体损坏; (6)金属腐蚀还可能造成环境污染。
损耗金属 损坏机械设备 造成经济损失 造成严重事故
一、金属的电化学腐蚀
练习
1.下列方法可用于金属防护的是( D )
①原电池反应 ②涂油漆 ③电镀 ④置于干燥环境 A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.全部
2.有关金属腐蚀的论述,正确的是( D).
A.金属的腐蚀一定伴有电流产生 B.Fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀 C.发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是
思考与交流
请根据生活常识以及下图总结金 属防护常用的方法,并解释这些方法 为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。
4.3金属的腐蚀与防护-教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
- 提供具体的改进建议,如纠正错误的概念、引导学生深入思考问题的本质、鼓励学生进行实验操作和观察等。
八、板书设计
1. 金属腐蚀的定义和类型
- 金属腐蚀:金属与环境介质接触时,发生化学或电化学反应而逐渐破坏的过程。
- 化学腐蚀:金属直接与环境介质发生化学反应而腐蚀。
- 电化学腐蚀:金属在电解质溶液中形成原电池,发生氧化还原反应而腐蚀。
2. 金属腐蚀的影响因素
- 金属材料:成分、组织结构、加工状态等。
- 环境介质:湿度、温度、氧气、氯离子等。
- 腐蚀产物:可能加速腐蚀的进一步发展。
3. 金属的防护方法
- 涂层保护:油漆、塑料、陶瓷等。
- 阴极保护:外加电流或牺牲阳极。
4.3金属的腐蚀与防护-教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
课题:
科目:
班级:
课时:计划1课时
教师:
单位:
一、教学内容
本节课的教学内容来自于2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1的第四章第三节“金属的腐蚀与防护”。本节内容主要包括以下几个部分:
1. 金属腐蚀的概念:介绍金属腐蚀的定义、类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)以及腐蚀过程中发生的化学反应。
2. 金属腐蚀的影响因素:探讨金属材料、环境介质(如湿度、温度、氧气等)以及腐蚀产物对腐蚀过程的影响。
3. 金属的防护方法:介绍金属的防腐蚀策略,如涂层保护、阴极保护、合金强化等,并分析各种防护方法的优缺点。
实Hale Waihona Puke 过程:将试样分别置于不同环境条件下,定时测量并记录腐蚀速率。
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。
金属的腐蚀与防护
【交流与讨论】 铁生锈除了必须有空气及水的参与外, 还受其他一些因素的影响。解释下列 有关铁生锈现象的原因。
1.潮湿的空气中,生铁比纯铁腐蚀得快。 生铁是铁碳合金,潮湿的空气中形成原 电池,腐蚀速率加快。
2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈.
由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电 池,铁作电池的负极,因此更容易腐蚀而 生锈。
健身器材如何防生锈?
刷油漆
衣架和电线如何防生锈?
外面包上一层塑料层
某些工具的“机械传动部位” ,能用油 漆来防锈吗? 应选用什么呢?
不能用油漆来防锈,而是选用油脂
2、金属的常用防护方法
改变金属的内部结构:如将钢铁制成不锈钢、 马口铁、白口铁。 在金属表面覆盖保护层:覆盖油脂、油漆、 搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜 等。 牺牲阳极的阴极保护法(原电池) 电化学保护法 外加电源的阴极保护法(电解池)
钢铁在干燥的空气里长时间不易被 腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐 蚀,这是什么原因呢? 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄 薄的水膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时 由于空气中CO2的溶解,使水里的H + 增多: H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3 -
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜, 它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原 电池。
1、影响金属腐蚀的因素:
(1)金属的本性:
金属越活泼,就越容易失去电子而被腐蚀。 (2)介质:
如果金属中能导电的杂质不如该金属活 泼,则容易形成原电池而使金属发生电 化学腐蚀。
(3)外界条件——温度
自行车如何防生锈?
给链条涂上机油,将钢圈 、齿轮和车铃 表面镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,给支 架烤上一层漆。
《金属的腐蚀与防护》教学设计最全版
《金属的腐蚀与防护》教学设计本节内容选自人教版高中化学选修4第四章第4节《金属的电化学腐蚀与防护》,本节知识用时二课时,本设计为第一课时。
以省级重点中学某平行班高二学生为教学对象。
一、教学设计思路分析1、教材分析本节课的地位和作用:金属腐蚀是生活、生产中常见的现象,与社会的发展息息相关。
它不但造成了巨大的资源的浪费,也给国民经济造成巨大的损失。
因此,我们要了解金属腐蚀的危害,掌握其原理,从而寻找对应的解决办法而达到节约资源的目的。
这一课题主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀的原理等知识。
它巩固了氧化还原反应、离子反应、原电池的知识。
金属的腐蚀是研究化学反应与能量具体直观的体现,为学习金属的防护打下基础。
教材重点:电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质。
教材难点:析氢腐蚀、吸氧腐蚀的原理2、学情分析本节课之前学生已经初步学习了氧化还原反应、离子反应、原电池的原理等,对金属腐蚀有感性认识,只是未归纳、整理、提升到具体腐蚀的条件及原理。
金属腐蚀是生活常见的化学现象。
省重高二平行班学生的知识结构基本清晰,但是在设计实验、观察、记录现象等方面的能力不够全面,往往会遗漏信息,因此在教学中教师要充分发挥引导作用,抛出问题让学生的思路更明了,运用旧知分析新的实验现象,可提高学生的逻辑思维能力。
二、教学方案设计1、教学目标知识与技能:通过情境激趣、实验探究等,分析、归纳、掌握析氢腐蚀和吸氧腐蚀原理。
过程与方法:通过比较不同条件下铁生锈的生活实例,了解“类比”与“对比”在化学学习中的作用和重要性,学会获取知识的方法。
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,提高学习兴趣;过了解化学腐蚀的危害性,认识到学习化学的重要性和必要性。
2、教学方法情境法﹑多媒体展示法、实验探究法。
3、教学准备信息素材:全球钢铁腐蚀的数据、潮湿环境下钢铁生锈图片,析氢腐蚀图片、吸氧腐蚀的模拟图片等;实验素材:铁粉、碳粉、10%稀硫酸、10%稀醋酸、红墨水、泡菜水、烧杯、滴定管等;课前分组:依据“同组异质,异组同质”的原则,将全班同学分组。
九年级化学鲁教版(五四学制)全一册4.3钢铁的锈蚀与防护优秀教学案例
(一)知识与技能
1.了解钢铁锈蚀的原因,掌握铁生锈的条件,能运用相关知识解释实际问题。
2.学习钢铁防锈的方法,能运用所学知识设计简单的防锈措施,提高钢铁的使用寿命。
3.熟悉金属的化学性质,能运用金属活动性顺序分析实验现象,提高实验分析能力。
4.通过实验操作,提高学生的实验技能,培养学生的观察能力、动手能力和解决问题的能力。
3.鼓励学生互相评价、互相学习,培养学生的批判性思维和自我反思能力。
(四)反思与评价
1.教师引导学生回顾学习过程,总结钢铁锈蚀的原因和防锈方法,提高学生的归纳总结能力。
2.学生进行自我评价,反思自己在学习过程中的优点和不足,制定改进措施。
3.教师对学生的学习成果进行评价,关注学生的知识掌握和能力发展,给予积极的反馈和鼓励。
(二)过程与方法
1.采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究钢铁锈蚀的原因,培养学生的探究能力。
2.运用实验教学法,让学生通过观察实验现象,分析钢铁锈蚀的规律,提高学生的实验分析能力。
3.采用小组合作学习法,培养学生的团队合作精神,提高学生的沟通能力和协作能力。
4.创设生活情境,让学生将所学知识运用到实际生活中,提高学生的实践能力。
针对这一教学内容,我设计了一节以学生为主体的探究性实验课程。课程开始前,学生通过查阅资料了解钢铁锈蚀的原因,并在此基础上提出防止钢铁锈蚀的方法。在实验环节,学生分组进行实验,通过观察和记录实验现象,分析不同防护方法对钢铁锈蚀的影响。课程结束后,学生进行成果展示和交流,分享彼此的收获和感悟。
在整个教学过程中,我注重培养学生的科学素养、创新精神和团队合作能力,使学生在掌握基本化学知识的同时,能够将所学知识运用到实际生活中,提高学生的综合素质。
4.3金属的腐蚀与防护+说课稿+2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修一
《金属的腐蚀与防护》说课稿一、教学分析1、内容选择:本次实验课选自人教版高中化学《选择性必修一》第四章第三节《金属的腐蚀与防护》,是继电化学原理知识系统学习后,原电池和电解池知识的发展与应用。
另一方面,学生发现教室清洁使用的钢丝球,半天旧生锈明显,而家用的钢丝球很少生锈,对该现象的原因很好奇。
查阅《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》对该部分的“内容要求”、“学习活动建议”和“学业要求”做出了相关要求。
同时新高考试题越来越体现情境化、探究性、实践性的特点,于是本课以钢丝球为载体,展开金属的腐蚀与防护的探究性学习。
2、学情分析:该阶段学生已经学习了氧化还原知识及电化学原理知识,具备独立分析出析氢腐蚀原理的能力,但对吸氧腐蚀较陌生,需完善学习。
3、教学目标设计的初衷是提高宏微结合、证据推理、探究与创新、态度与责任四大核心素养,落到知识角度,得到具体教学目标:1.掌握金属发生吸氧腐蚀的原理,构建金属电化学腐蚀的分析模型;2.探究金属在酸性、中性、碱性条件下的腐蚀类型,感受金属腐蚀的普遍性及危害,学习科学探究的方法。
3.掌握金属腐蚀的防护方法,体会化学知识对社会生活的重要作用。
4.重难点:金属吸氧腐蚀的原理及过程;金属在弱酸性条件下的电化学腐蚀类型;金属防腐措施的自主设计。
二、内容创新教材中安排四个实验来突破两个难点,即:吸氧腐蚀的判断和牺牲阳极法;本课对教材进行整合改进后,设计三个实验突破三个重点,即:1.创新演示实验,探究钢丝球在NaCl溶液中的腐蚀情况,理解吸氧腐蚀的全过程;2.创新合作探究实验,探究不同pH下钢铁的腐蚀类型;3.创新课外自主实验,探究金属防腐措施的效果,从三个角度设计金属防腐措施。
三、教学过程情境素材一:学生发现教室清洁使用的一款钢丝球,才半天就生锈了,而家里使用的钢丝球却很少生锈。
由此引导学生从钢丝球本身以及接触的环境两个方面来寻找易生锈和不易生锈的的原因。
易锈钢丝球的产品参数材料显示为“钢丝”,主要含Fe和C,不锈钢丝球的材料为“不锈钢”,主要含Fe、C、Cr、Ni等。
金属的腐蚀与防护实验设计
金属的腐蚀与防护实验设计在人教版教材《化学反应原理》中,有关“金属的腐蚀与防护”内容的相关实验是教学中的难题:“铁的吸氧腐蚀”有原理介绍,没有相应的电化学实验来验证;教材中有关“铁的吸氧腐蚀”现象的实验不易操作和观察;“实验验证牺牲阳极的阴极保护法”实验不容易做成功。
针对这些问题,通过分析、思考和探索实验条件,笔者设计了以下几个实验装置和方法,较好地解决了以上难题。
一、铁的吸氧腐蚀实验1.实验原理验证用1张浸有饱和食盐水的滤纸包住1块铁片和1支碳棒(两者相接触),在铁片处滴加2滴铁氰化钾溶液,在碳棒处滴加2滴酚酞试液,静置观察。
实验说明:采用浸有饱和食盐水的滤纸,可以使电解质溶液既充分展开有利于接触氧气,又能富集形成的产物便于检验,还能作为白底衬托出蓝色和红色(如图1所示)。
2.吸氧腐蚀现象实验将铁粉与碳粉的混合物装入锥形瓶中,用饱和食盐水润湿,并在瓶壁尽量展开;瓶口塞上自制回型管装置(加有品红溶液),调节品红液面至水平位置后,静置观察。
3.实验说明自制回型管装置(如图2所示),其中橡皮塞上有2个孔,1个插入回型管,1个插入带玻璃珠的乳胶管。
在塞紧橡皮塞后,回型管中的液面会有变形,调节回型管中的液面,使之处于水平位置,便于观察液面高度变化。
二、实验验证牺牲阳极的阴极保护法1.实验方法在2支U型管中分别装入饱和食盐水,分别插入铁丝、连有锌片的铁丝。
在铁丝端管口分别滴加几滴铁氰化钾溶液,1 min后再分别滴加1滴稀盐酸(1 mol/L),观察现象。
2.实验说明教材中用酸化的饱和食盐水做该实验,其中“酸度”比较难控制。
经过多次实验后发现,有时直接用饱和食盐水效果更好,但时间可能较长。
加酸以后反应速率加快,现象较明显,加入酸的时间越晚对比色越突出,还能观察到铁丝(连有锌片)上有细小的氢气泡。
加入酸的量一定要少,否则两者都变蓝色(如图3所示)。
九年级化学下册第九单元金属第三节钢铁的锈蚀与防护教案新版鲁教版
第三节钢铁的锈蚀与防护本节是从学生已有的有关钢铁生锈的生活经验入手,引导学生对钢铁生锈的原因和促进钢铁生锈的因素提出猜想,然后设计实验验证猜想。
再通过交流、讨论得出导致钢铁锈蚀的原因及促进钢铁生锈的因素,分析提出减缓钢铁生锈的措施。
最后提出回收废旧金属的意义,保护金属资源的有效途径。
【教学目标】1.知识与技能(1)了解铁生锈的条件及防止铁生锈的简单方法;(2)知道废弃金属对环境污染的严重性,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
2.过程与方法通过铁生锈条件的探究,进行收集材料、猜想、设计、验证、观察、分析、得到结论、讨论交流活动,培养学生的良好学习习惯和学习方法。
3.情感、态度与价值观使学生体会学习化学的价值;保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲,培养学习化学的兴趣,树立珍惜资源、爱护环境、合理利用自然资源的意识。
【教学重点】铁锈蚀的原因及防锈措施。
【教学难点】生活中防止铁生锈的措施。
【教学准备】多煤体,铁钉、生锈铁片、蒸馏水、食盐水、食醋、试管、干燥剂(氯化钙)等实验素材。
一、导入新课铁生锈,大家司空见惯。
但同样是铁制品,有的极容易生锈,有的却很难生锈。
比如放在潮湿地方的铁制品很容易生锈,但放在干燥地方的铁制品却不是很容易生锈;裸露在空气中的铁制品很容易生锈,但涂了油漆的或镀上了一些不易生锈的金属后的铁制品却不太容易生锈。
为什么会出现这种现象?铁生锈到底与哪些因素有关?二、推进新课活动1:了解导致钢铁锈蚀的因素【板书】一、导致钢铁锈蚀的因素【讨论】1.导致钢铁锈蚀的因素有哪些呢?2.根据生活中钢铁制品锈蚀的情况和使用的环境进行猜想(可让学生参考课本P67活动天地中提出的一些猜想):钢铁生锈可能是钢铁和环境中的什么物质发生反应的结果呢?(学生可大胆地猜想:①和空气中的氧气;②环境中的水;③空气中的二氧化碳;④氧气、水、二氧化碳等多种物质共同作用的结果。
)【讨论】2.你能不能设计实验证明你的猜想呢?看哪位同学设计能力最强,评出最佳设计方案。
《金属的腐蚀与防护》 说课稿
《金属的腐蚀与防护》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《金属的腐蚀与防护》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《金属的腐蚀与防护》是高中化学选修 1《化学与生活》中的重要内容。
本节课主要介绍了金属腐蚀的原因、类型以及防护方法。
通过对这部分知识的学习,学生能够将化学知识与实际生活紧密联系起来,了解化学在解决生活实际问题中的重要作用,同时也为后续学习电化学知识打下基础。
在教材编排上,先介绍了金属腐蚀的现象和危害,引发学生对金属腐蚀问题的关注和思考,然后深入探讨了金属腐蚀的原理和类型,最后重点阐述了金属防护的方法和措施。
这种由现象到本质,再到解决问题的编排方式,符合学生的认知规律,有助于学生逐步构建知识体系。
二、学情分析学生在之前的化学学习中已经掌握了一些金属的性质和氧化还原反应的知识,具备了一定的分析问题和解决问题的能力。
但是对于金属腐蚀的微观原理和防护方法的综合应用,还需要进一步的学习和探究。
此外,高中生具有较强的好奇心和求知欲,对与生活密切相关的化学问题充满兴趣。
因此,在教学中可以充分利用生活中的实例和实验现象,激发学生的学习积极性,引导学生主动参与学习过程。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)了解金属腐蚀的定义、类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)和危害。
(2)理解金属电化学腐蚀的原理(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)。
(3)掌握金属防护的方法和措施。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究和观察分析,培养学生的实验操作能力、观察能力和逻辑思维能力。
(2)通过对金属腐蚀原理的学习,培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过了解金属腐蚀的危害,增强学生的环保意识和节约资源的意识。
(2)通过对金属防护方法的研究,培养学生的创新精神和实践能力。
四、教学重难点1、教学重点(1)金属电化学腐蚀的原理(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)。
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金属的腐蚀与防护实验设计
在人教版教材《化学反应原理》中,有关“金属的腐蚀与防护”内容的相关实验是教学中的难题:“铁的吸氧腐蚀”有原理介绍,没有相应的电化学实验来验证;教材中有关“铁的吸氧腐蚀”现象的实验不易操作和观察;“实验验证牺牲阳极的阴极保护法”实验不容易做成功。
针对这些问题,通过分析、思考和探索实验条件,笔者设计了以下几个实验装置和方法,较好地解决了以上难题。
一、铁的吸氧腐蚀实验
1.实验原理验证
用1张浸有饱和食盐水的滤纸包住1块铁片和1支碳棒(两者相接触),在铁片处滴加2滴铁氰化钾溶液,在碳棒处滴加2滴酚酞试液,静置观察。
实验说明:采用浸有饱和食盐水的滤纸,可以使电解质溶液既充分展开有利于接触氧气,又能富集形成的产物便于检验,还能作为白底衬托出蓝色和红色(如图1所示)。
2.吸氧腐蚀现象实验
将铁粉与碳粉的混合物装入锥形瓶中,用饱和食盐水润湿,并在瓶壁尽量展开;瓶口塞上自制回型管装置(加有品红溶液),调节品红液面至水平位置后,静置观察。
3.实验说明
自制回型管装置(如图2所示),其中橡皮塞上有2个孔,1个插入回型管,1个插入带玻璃珠的乳胶管。
在塞紧橡皮塞后,回型管中的液面会有变形,调节回型管中的液面,使之处于水平位置,便于观察液面高度变化。
二、实验验证牺牲阳极的阴极保护法
1.实验方法
在2支U型管中分别装入饱和食盐水,分别插入铁丝、连有锌片的铁丝。
在铁丝端管口分别滴加几滴铁氰化钾溶液,1 min后再分别滴加1滴稀盐酸(1 mol/L),观察现象。
2.实验说明
教材中用酸化的饱和食盐水做该实验,其中“酸度”比较难控制。
经过多次实验后发现,有时直接用饱和食盐水效果更好,但时间可能较长。
加酸以后反应速
率加快,现象较明显,加入酸的时间越晚对比色越突出,还能观察到铁丝(连有锌片)上有细小的氢气泡。
加入酸的量一定要少,否则两者都变蓝色(如图3所示)。