腐蚀与防护课设..
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。
《金属的腐蚀和防护》教学设计
《金属的腐蚀和防护》教学设计一、教材分析本节教材是人教版普通高中课程选修一《化学与生活》第三章探索生活材料第二节《金属的腐蚀和防护》。
从内容上讲是在初中《金属的腐蚀》、高中必修一《氧化还原反应》、《原电池》和必修二《化学反应速率的影响因素》的基础上进行的。
初中只是在宏观的基础上认识金属腐蚀是化学反应,高中则是在微观角度认识原电池的反应。
体现了新课程知识的螺旋上升和应用。
分为三部分:揭示金属腐蚀的严重性和危害性;分析发生金属腐蚀的原因;探讨防止金属腐蚀的方法。
教材以最常见的钢铁锈蚀为例,鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍,也更为严重,重点剖析了金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀过程。
本节教材设置了实验探究教学素材即不同条件下铁钉的锈蚀。
通过金属腐蚀的化学原理的学习,学生自然会形成对金属进行防护的方法,增进学生对化学学科的理解和情感,体会化学学习的价值。
二、学情分析本节课教授对象是高二文科学生。
学生在化学思维上显示出一定的迟钝。
我将着重挖掘化学课程的人文内涵,让不同学生学习不同的化学,有效落实时代性、基础性和选择性的高中新课程理念。
教学宗旨是进一步提高学生的科学素养。
虽然在学习这部分知识之前,学生已有了一些金属的化学性质、氧化还原反应及电化学相关知识,但是所欠缺的就是如何将以前所学到的理论知识和日常实际生产和生活中的应用联系起来,真正做到学以致用,拓宽知识面,并且能够在学习的过程中不断体会科学的研究方法和提高分析解决问题的能力。
所以从一系列的金属腐蚀图片配合一些触目惊心的数字创设情境引入课题。
揭示金属腐蚀所造成的严重危害,可以使学生通过感官刺激产生强烈的心理震撼,进而激发学生探讨金属腐蚀相关问题的欲望。
三、教学目标、重难点、教学过程教学过程[投影]常见的金属腐蚀现象和学生搜集的金属腐蚀照片[引入]金属腐蚀的现象非常普遍。
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损失的总和。
腐蚀与防护课程设计
腐蚀与防护课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握腐蚀与防护的基本概念、原理和方法,培养学生对材料科学的兴趣和热情,提高学生的科学素养和创新能力。
1.了解腐蚀的定义、类型和影响因素。
2.掌握腐蚀防护的基本原理和常用方法。
3.了解材料腐蚀与人类生产生活的关系。
4.能够分析材料的腐蚀原因和腐蚀过程。
5.能够运用腐蚀防护方法解决实际问题。
6.具备一定的科学研究和创新能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生对材料科学的兴趣和热情。
2.培养学生关注社会、关注生活的学习态度。
3.培养学生团结协作、积极进取的精神风貌。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括腐蚀与防护的基本概念、原理和方法。
1.腐蚀与防护的基本概念:介绍腐蚀的定义、类型和影响因素,使学生了解腐蚀现象及其危害。
2.腐蚀防护的原理:讲解腐蚀防护的基本原理,如电化学防护、涂层防护等,使学生掌握腐蚀防护的科学依据。
3.腐蚀防护的方法:介绍常用腐蚀防护方法,如阴极保护、涂料保护等,让学生学会运用腐蚀防护方法解决实际问题。
4.材料腐蚀与生产生活:分析材料腐蚀与人类生产生活的关系,让学生了解腐蚀问题在实际生活中的重要性。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过讲解腐蚀与防护的基本概念、原理和方法,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生就腐蚀与防护问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生学会运用所学知识解决实际问题。
4.实验法:进行腐蚀实验,让学生直观地了解腐蚀现象,提高学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《腐蚀与防护》教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备腐蚀实验所需的设备,为学生提供实践操作的机会。
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。
金属的腐蚀与防护教案
金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的概念及其原因。
2. 让学生掌握金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象。
3. 让学生了解金属防护的方法及其原理。
4. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念及其原因1.1 金属腐蚀的定义1.2 金属腐蚀的原因1.2.1 化学腐蚀1.2.2 电化学腐蚀2. 金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象2.1 均匀腐蚀2.2 局部腐蚀2.3 腐蚀速率2.4 常见腐蚀现象举例三、教学重点与难点1. 教学重点:金属腐蚀的概念、原因、类型及常见腐蚀现象。
2. 教学难点:金属腐蚀原因中的电化学腐蚀原理。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考金属腐蚀的奥秘。
2. 利用图片、视频等多媒体资源,直观展示金属腐蚀现象。
3. 案例分析,让学生了解金属腐蚀在实际生活中的应用。
4. 小组讨论,培养学生合作学习的能力。
五、教学准备1. 教学课件:金属腐蚀与防护的相关图片、视频等。
2. 教学素材:金属腐蚀现象的案例。
3. 实验器材:铁钉、硫酸铜溶液等。
教案剩余部分(六至十章)待您提供相关要求后,我将为您编写。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示金属腐蚀现象的图片,引发学生对金属腐蚀的思考。
2. 讲解金属腐蚀的概念及其原因:介绍金属腐蚀的定义,分析金属腐蚀的化学和电化学原因。
3. 分析金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象:讲解均匀腐蚀、局部腐蚀等类型,展示常见腐蚀现象的图片。
4. 探究金属防护的方法及其原理:介绍金属防护的方法如镀层、阴极保护等,解释其原理。
5. 总结与作业布置:对本节课内容进行总结,布置相关作业,引导学生深入思考。
七、课堂练习a) 金属腐蚀只会发生在金属表面。
()b) 所有的金属都会发生腐蚀。
()c) 金属腐蚀只有一种类型。
()a) 金属腐蚀的原因主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
()b) 金属腐蚀的类型有均匀腐蚀和局部腐蚀两种。
()c) 金属防护的方法只有镀层一种。
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。
高中化学《金属的腐蚀和防护》优质课教学设计、教案
高中化学《金属的腐蚀和防护》优质课教学设计、教案教学目标】知识与技能:1.理解化学腐蚀和电化学腐蚀的意义,掌握电化学腐蚀的条件;2.掌握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,加深学生对析氢腐蚀、吸氧腐蚀本质和金属的电化学防腐措施的理解。
情感态度与价值观:通过知识构建、图片展示、阅读感悟、传统文化融合等形式,培养学生分析问题、解决问题的兴趣,激发学生研究科技的欲望和解决世界难题的使命感。
研究重点】金属腐蚀的本质和类型,金属防护的方法。
研究难点】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别。
教学过程】1.【情景导入】通过港珠澳大桥的新闻报道,感受国家现实科技成就和超级工程的伟大,激发学生的爱国情怀和研究兴趣。
2.【图片展示】展示港珠澳大桥的雄伟美丽,赞扬工程的伟大和工程师的成就,引导学生思考超级工程背后的世界难题和金属腐蚀问题。
3.【情景还原】通过分析钢铁的成分和在高湿、多盐的环境下钢铁表面容易形成水膜的原理,引导学生理解金属的腐蚀本质。
4.【构建模型+实验探究】通过实验探究,让学生感受金属腐蚀的现象和规律,培养他们的动手能力和分析能力。
5.【问题导学】通过问题导学,引导学生进一步分析金属腐蚀的本质和类型,以及吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别。
6.【总结归纳】通过交流研讨,总结归纳出金属腐蚀的类型和环境因素,以及金属防护的方法和电化学防腐原理。
7.【课堂作业】布置课堂作业,要求学生进一步探究金属腐蚀和防护的相关知识,并结合实际生活和工作中的问题进行分析和解决。
蚀,可以采用哪些方法?情景延伸】在海洋环境中,金属腐蚀更加严重,如何防止海洋设施的腐蚀问题?实验再探】实验:将铁钉和铜钉分别插入酸性和碱性溶液中,观察有何现象?分析两种溶液中金属腐蚀的原因。
问题导学】问题3:金属腐蚀的类型有哪些?吸氧腐蚀和析氢腐蚀有何不同?写出电极反应式。
得出结论2】金属腐蚀的类型:吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
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》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。
4.3金属的腐蚀与防护-教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1
《金属的腐蚀与防护》的教学设计
教学目标
1. 通过对金属腐蚀原理的探析,加深学生对与原电池工作原理的认识初步建立化学电源的基本模型,提高学生的设计实验能力、创新能力及模型认知能力。
2. 通过观察到的实验现象,证据推理得到实验结论,初步形成分析推理、对比归纳的能力及宏观辨识与微观探析的核心素养。
3. 通过创设真实有意义的教学情境,认识化学知识与人类生活的密切联系,体会化学科学的重要性,激发学生积极参与学习的激情,感受科学精神与社会责任核心素养。
学习者特征
1.学生的知识技能基础。
学生已初步理解从实验学化学的思想,巩固了化学实验的基本方法,具有实验探究的能力,能在教师指导下独立完成实验,为本节课学习奠定了基础。
但是学生对实验现象的分析能力、思维能力、探究能力有待进一步提高。
学生已经学习了原电池原理与电解池原理的知识内容,在教学过程中应多加考虑学生新旧知识的衔接,提高学生的归纳总结、思维、探究能力。
2.学生的认知发展水平。
从生活实际出发,设计实验,学生对此充满了期待。
因此,创设教学情境,激发学习兴趣尤为重要。
教学重难点分析及解决措施
重点:金属的电化学腐蚀及电化学防护原理。
难点:金属发生吸氧腐蚀的原理。
本节课的知识重点和难点以小组合作及实验探究的形式突破。
教学过程。
过程装备腐蚀与防护课程设计
过程装备腐蚀与防护课程设计
一、课程概述
本课程旨在介绍过程装备的腐蚀问题及其防护措施,内容主要包括以下几个方面:
•过程装备的腐蚀分类和机理
•各种材料的耐腐蚀性能及应用
•腐蚀监测和评估方法
•腐蚀防护技术和措施
•腐蚀事故案例分析和预防措施
本课程适合化工、冶金、能源等相关专业本科及研究生学生、工程师等参与学习。
二、课程大纲
章节主要内容学时
第一章过程装备腐蚀的分类及机理 2
第二章材料的耐腐蚀性及应用 4
第三章腐蚀监测与评估 2
第四章腐蚀防护技术和措施 4
第五章腐蚀事故案例分析及预防措施 2
第一章:过程装备腐蚀的分类及机理
学习目标: - 了解过程装备腐蚀的分类和机理 - 理解腐蚀对装备的危害
1。
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.了解金属的腐蚀现象及其原因;2.掌握常见金属的腐蚀方式和特点;3.熟悉金属防护的常用方法和原理;4.培养学生的实验观察能力和数据分析能力;5.培养学生的合作意识和团队合作能力。
二、教学内容1. 金属腐蚀•金属腐蚀的定义和基本概念;•腐蚀过程中发生的化学反应;•腐蚀速率与环境因素(如温度、湿度、氧气等)的关系。
2. 常见金属的腐蚀方式和特点•铁的锈蚀:原理、反应方程式及特点;•铝的氧化:原理、反应方程式及特点;•铜和铜合金的绿锈:原理、反应方程式及特点。
3. 金属防护方法•防止湿度和氧气接触,如涂层、包覆等方法;•使用防腐剂,如涂料、油漆等;•使用电化学保护方法,如阳极保护、阴极保护等。
4. 实验演示•设计实验方案,观察不同金属在不同环境条件下的腐蚀情况;•收集数据,分析实验结果;•总结实验中的经验和教训。
三、教学方法1.授课法:通过讲解理论知识和示意图,向学生介绍金属腐蚀与防护的基本概念和原理。
2.实验演示法:设计简单的实验,观察金属在不同环境条件下的腐蚀情况,并让学生参与数据收集和分析。
3.讨论交流法:组织小组讨论,让学生分享自己对金属腐蚀与防护的理解和经验,并进行互动交流。
四、评价方式1.实验报告评价:根据学生完成的实验报告内容、数据分析能力和思考深度进行评价。
2.小组讨论评价:根据学生在小组讨论中表现出的合作意识、团队合作能力和对他人观点的尊重程度进行评价。
3.平时作业评价:根据学生完成的课堂笔记、课后作业和参与度进行评价。
4.个人表现评价:根据学生在课堂上的积极性、主动性和表达能力进行评价。
五、教学过程安排第一课时1.导入:通过展示一些腐蚀严重的金属制品图片,引起学生对金属腐蚀问题的兴趣。
2.介绍金属腐蚀的基本概念和定义,以及与环境因素(温度、湿度、氧气等)之间的关系。
3.讲解铁的锈蚀过程及特点,并与学生一起探讨如何防止铁制品锈蚀。
4.设计小组讨论题目:你们身边有哪些铁制品发生了锈蚀?请分析其原因并提出防护措施。
材料的腐蚀与防护教学设计
材料的腐蚀与防护教学设计1. 教学目标本教学设计旨在使学生掌握以下知识与技能:1.了解材料腐蚀及其影响;2.学习材料腐蚀的分类与机理;3.掌握材料的防腐技术;4.实践防腐技术。
2. 教学内容1.材料腐蚀的基本知识;2.材料腐蚀的分类与机理;3.材料防腐技术;4.实践防腐技术。
3. 教学方法本教学设计主要采用以下教学方法:1.讲授:通过课堂讲解介绍材料腐蚀的基本知识,分类与机理以及防腐技术;2.实践:通过实验室实践,让学生亲身体验防腐技术并理解其原理。
4. 教学步骤4.1 第一步:材料腐蚀的基本知识1.介绍材料腐蚀的概念;2.解释材料腐蚀对材料性能及使用的影响。
4.2 第二步:材料腐蚀的分类与机理1.介绍材料腐蚀的分类及其特点;2.分析材料腐蚀的机理。
4.3 第三步:材料防腐技术1.介绍材料防腐的方法和技术;2.分析各种方法和技术的特点和适用范围。
4.4 第四步:实践防腐技术1.实验室实践,让学生亲身感受防腐技术;2.分析实验结果及其原因。
5. 教学评估本课程主要采用以下方法进行评估:1.考试:对学生掌握的知识进行考查;2.实验报告:对学生实践防腐技术的表现进行评估;3.课堂表现:对学生参与及表现进行评估。
6. 教学资源1.权威书籍资料:材料学、防腐蚀技术相关书籍;2.相关软件:如电化学腐蚀实验软件等;3.实验室设备:如电化学测试仪、防腐设备等。
7. 教学效果通过本教学设计,学生可以了解材料腐蚀及其影响,掌握材料的防腐技术并实践,进一步增强学生的实践能力和综合素质。
同时也可以提升学生的安全意识,防止意外事故的发生。
金属的电化学腐蚀与防护 说课稿 教案 教学设计
金属的电化学腐蚀与防护(二)学习目标1.知识与技能目标(1)知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。
(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。
(3)知道防护金属腐蚀的方法。
2.过程与方法目标(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.情感态度与价值观目标(1)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.(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。
(3)通过化学实验(设计、验证和评价)这一科学研究方法,培养学生实事求是的科学精神,帮助学生树立正确的科学态度。
二、教学重难点(一)教学重点金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。
(二)教学难点金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
三、教学内容安排(一)本节内容在教材中的地位“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。
本节开篇提供的统计资料——“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!金属曾是人类文明发展的历史标志,如铜器时代、铁器时代。
在现代社会中,钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标。
然而人们对随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常,不以为怪。
因此,本节教学一方面是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。
本节处于该章的最后一节,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,并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法),也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。
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沈阳工程学院课程设计设计题目:材料腐蚀与防护系别能动学院班级能化本111 学生姓名马骏学号 13 指导教师李兵牛薇职称讲师起止日期: 2014年 7月7日起——至 2014年7 月18日止沈阳工程学院材料腐蚀与防护课程设计成绩评定表系(部):能动学院班级:能化本111 学生姓名:马骏目录腐蚀管道的腐蚀控制一、阴极保护的原理 ------------------------------------------------ 3二、阴极保护的基本参数--------------------------------------------- 4三、牺牲阳极阴极保护 --------------------------------------------- 5四、外加电流阴极保护 -------------------------------------------- 7五、阴极保护投入运行的调试 ---------------------------------------- 8六、强制电流法----------------------------------------------9锅炉给水系统的腐蚀与防护一、金属电化学腐蚀机理 --------------------------------------------- 10二、影响电化学腐蚀的因素 -------------------------------------------- 10三、金属腐蚀防护方法 -------------------------------------------- 10四、给水系统金属防护实例 -------------------------------------------- 10五、给水系统的金属腐蚀 -------------------------------------------- 11六、防护方法 -------------------------------------------------------- 12锅炉炉水腐蚀与防护一、热力系统水汽循环 ------------------------------------------------ 14二、水汽系统的杂质及危害 -------------------------------------------- 14三、天然水中含有的杂质 --------------------------------------------- 14四、汽包锅炉的炉水处理方法 ----------------------------------------- 15五、普通磷酸盐处理 -------------------------------------------- 15六、协调磷酸盐处理 --------------------------------------------- 15七、酚酞碱度P与PO43-的关系 --------------------------------------- 16八、酚酞碱度P与PO43-的关系 ----------------------------------------- 16九、给水中性处理 ------------------------------------------------- 16十、联合水处理 -------------------------------------------------- 17十一、给水、凝结水处理方式 ---------------------------------------- 17一,腐蚀1.腐蚀的定义:从广义上讲,腐蚀是材料和环境相互作用而导致的失效。
这个定义包含了所有的天然和人造材料,例如塑料、陶瓷和金属。
我们通常所研究的腐蚀是金属的腐蚀,金属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化学作用所引起的金属损失的现象和过程。
2.腐蚀的分类:腐蚀按材料的类型可分为金属腐蚀和非金属腐蚀,就腐蚀破坏的形态分类,可分为全面腐蚀和局部腐蚀。
全面腐蚀是一种常见的腐蚀形态,包括均匀的全面和不均匀全面腐蚀。
按腐蚀的机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀(金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种)。
(1)化学腐蚀指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
化学腐蚀是在一定条件下,非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用,即氧化还原反应是在反应粒子相互作用的瞬间于碰撞的那一个反应点上完成的。
在化学腐蚀过程中,电子的传递是在金属与氧化剂间直接进行,因而没有电流产生。
(2)电化学腐蚀指金属与电解质因发生电化学反应而产生的破坏。
特点:在腐蚀过程中有电流产生3.腐蚀的基本原理:腐蚀的基本原理是腐蚀原电池理论。
由于不同金属本身的电偶序(即电位)存在着差别,当两种金属处于同一电解质中,并由导体连接这两种金属时,腐蚀电池就形成了。
电流通过导体和电解质形成电流回路,此时两种金属之间的电位差越大,则电路产生的电压越大。
腐蚀电池一旦形成,阳极金属表面因不断地失去电子,发生氧化反应,使金属原子转化为正离子,形成以氢氧化物为主的化合物,也就是说阳极遭到了腐蚀;而阴极金属则相反,它不断地从阳极处得到电子,其表面因富集了电子,金属表面发生还原反应,没有腐蚀现象发生。
管道腐蚀的控制方法应根据腐蚀机理的不同和所处环境条件的不同,采用相应的腐蚀控制方法,在油气管道保护过程中应用最为广泛的控制金属腐蚀的方法为以下五类:1、选择耐腐蚀材料2、控制腐蚀环境3、选择有效的防腐层4.、阴极保护5、添加缓蚀剂管道的腐蚀控制摘要:腐蚀控制是埋地管道长期安全运行的重要保证,有效的腐蚀控制取决于对腐蚀环境的里了解、正确的防腐设计、良好的工程质量一起适当的维护。
从防腐层设计的选择、工程质量、维护管理等方面叙述了目前我国管道运输腐蚀控制中存在的问题。
土壤性质评价、杂散干扰腐蚀评价及土壤条件的识别等管道沿线环境评价既是为防腐层的选用做准备,也是为阴极保护和附加保护设计提供依据。
正确防腐设计应遵循的原则是,以低防腐风险方式提高系统内在的可靠性;在给定可靠性基础上切合实际地降低费用。
设计中还应注意:1.技术实施的可靠性与可行性;2.补口补伤技术与管体防腐蚀技术的匹配性;3.所选覆盖层在土壤中的稳定性。
在优化的方案设计、。
良好的工程质量基础上,通过适当的维护实现其持续有效性,可达到理想的腐蚀控制关键字:管道防腐阴极保护正文:管道阴极保护基本知识一、阴极保护的原理:每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位(自然电位),腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。
腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区,得到电子的部位为阴极区。
阳极区由于失去电子(如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤)受到腐蚀,而阴极区得到电子受到保护。
在生产生活中主要方法是给金属补充大量的电子,使被保护金属整体处于电子过剩的状态,使金属表面各点达到同一负电位。
有两种办法可以实现这一目的,即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
图(1)阴极保护原理极化曲线1、牺牲阳极法将被保护金属和一种电位更负的金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体阴极极化以降低腐蚀速率的方法。
在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极,从而实现了对阴极的被保护金属体的防护。
2、强制电流法(外加电流法)将被保护金属与外加电源负极相连,辅助阳极接到电源正极,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。
其方式有:恒电位、恒电流等。
如图(2)图(2)二、阴极保护的基本参数:1、最小保护电流密度使金属腐蚀下降到最低程度或停止时所需要的保护电流密度,称作最小保护电流密度。
新建沥青管道最小保护电流密度为30—50μA/m2,环氧粉末的管道一般为10--30μA/m2,新建储罐罐底板最小保护电流密度为1--5mA/m2表示,老罐为5—10mA/m2。
2、最小保护电位为使腐蚀过程停止,金属经阴极极化后所必须达到的绝对值最小的负电位值,称之为最小保护电位。
最小保护电位也与金属的种类、腐蚀介质的组成、温度、浓度等有关。
最小保护电位值常常是用来判断阴极保护是否充分的基准。
因此该电位值是监控阴极保护的重要参数。
实验测定在土壤中的最小保护电位为-0.85V(相对饱和硫酸铜参比电极)。
3、最大保护电位在阴极保护中,所允许施加的阴极极化的绝对值最大的负电位值,在此电位下管道的防腐层不受到破坏。
此电位值就是最大保护电位。
阴极保护电位越大,防腐程度越高,单站保护距离也越长,但是过大的电位将使被保护管道的防腐绝缘层与管道金属表面的粘接力受到破坏,产生阴极剥离,严重时可以出现金属“氢破裂”。
同时太大的电位将消耗过多的保护电流,形成能量浪费。
三、牺牲阳极阴极保护:牺牲阳极阴极保护是将活性不同的两种金属连接后,处于同一电解质中,活性强的金属失去电子,受到腐蚀,活性差的金属得到电子受到保护。
由于在这一过程中,活性强的金属被腐蚀,所以称为牺牲阳极阴极保护,如图(3)。
图(3)1、常见的牺牲阳极材料1)、镁合金阳极根据形状以及电极电位的不同,镁合金阳极可用于电阻率在 20欧姆.米到 100欧姆.米的土壤或淡水环境。
高电位镁合金阳极的电位为-1.75V (CSE);低电位镁阳极的电位为-1.55V(CSE)。
2)、锌合金阳极锌合金阳极多用于土壤电阻率小于15 欧姆.米的土壤环境或海水环境。
电极电位为-1.1V(CSE)。
温度高于40C时,锌阳极的驱动电位下降,并发生晶间腐蚀。
高于60C 时,它与钢铁的极性发生逆转,变成阴极受到保护,而钢铁变成阳极受到腐蚀。
所以,锌阳极仅能用于温度低于40C的环境。
3)、回填料当使用填料时,阳极的电流输出效率提高。
如果将阳极直接埋入土攘,由于土壤的成分不均匀,会造成阳极自身腐蚀,从而降低阳极效率。
采用填料,一是保持水分,降低阳极的接地电阻,二是使阳极表面均匀腐蚀,提高阳极利用效率。
图(4)牺牲阳极填包料的配方2、牺牲阳极的埋设方式1)、牺牲阳极埋设有立式和卧式两,埋设位置分轴向和径向。
2)、牺牲阳极在管道的分布宜采用单支或集中成组两种方式。
3)、阳极与管道的距离,一般情况下阳极埋设位置应距管道3~5m,最小不宜小于0.3m,成组埋设时,阳极间距以2~3m为宜四、外加电流阴极保护:外加电流阴极保护系统主要由直流电源、辅助阳极、被保护管道、附属设施四部分组成。
1、电源设备(恒电位仪)强制电流系统要求电源设备能够不断地向被保护金属构筑物提供阴极保护电流,要求电源设备安全可靠;电源电压连续可调;能够适应当地的工作环境(温度、湿度、日照、风沙);功率与被保护构筑物相匹配;操作维护简单。