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《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计

时间:2025-02-05 10:15:39

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计

  作为一位优秀的人民教师,常常要根据教学需要编写教学设计,借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。你知道什么样的教学设计才能切实有效地帮助到我们吗?以下是小编为大家收集的《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

《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 1

  学习目标:

  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,发生腐蚀的反应式的书写;

  3、掌握金属防护的方法。

  学习重点、难点:

  金属的电化学腐蚀

  学习过程:

  一、金属的电化学腐蚀

  1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质 发生 而引起损耗的现象。

  一般可分为 腐蚀和 腐蚀。

  化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体或非电解质液体

  (如 )等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

  如:钢管被原油中的 腐蚀,温度越高,化学腐蚀越 。

  电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生 反应, 的金属失去电子而被 。如 在潮湿的空气中生锈。

  两种腐蚀往往 发生,但 腐蚀更普遍,速度更快,危害更严重。

  2、化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点:

  电化腐蚀化学腐蚀

  条不纯金属或合金与 接触与 直接接触

  有无电流产生

  本质较活泼的金属被氧化金属被氧化

  3、电化学腐蚀 (以钢铁为例)

  (1)析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)

  负极:

  正极:

  总方程式:

  (2) 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)

  负极:

  正极:

  总方程式:

  离子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

  Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用:

  铁锈的主要成分是 , 阻止钢铁继续腐蚀。(能、不能)

  3、影响金属腐蚀快慢的因素

  本性:(1)金属的活动性:金属越 ,越容易被腐蚀

  (2)纯度:不纯的金属比纯金属跟 腐蚀,如纯铁比钢 腐蚀。(难、易)

  电化学腐蚀:两电极活动性差别越大,氧化还原反应速率越 ,活泼金属被腐蚀得越快。

  (3)氧化膜:如果金属被氧化形成致密的氧化膜,那么会保护内层金属,如 、

  如果金属被氧化形成疏松的'氧化膜,那么不会保护内层金属,如

  外因: 介质:环境(腐蚀性气体,电解质溶液)

  练习:

  1、如右图所示,铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中,铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是(填序号) 。

  2、下列各情况,Fe片被腐蚀由快到慢的是

  二、金属的防护

  1、金属的防护

  覆盖保护膜(涂油漆,电镀,钝化等)

  改变金属的内部结构(钢→不锈钢,在钢中加入镍和铬)

  电化学保护

  牺牲阳极阴极保护法(较活泼金属作 极,钢铁作 极被保护)

  外加电流阴极保护法(外加电流,使钢铁被迫成为 极受保护)

  练习:如图所示,试管中的铁钉如果在酸性溶液或在食盐溶液中的腐蚀的现象有何不同?

  当堂达标练习:

  1、下列有关纯铁的描述正确的是( )

  A.熔点比生铁的低

  B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快

  C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀

  D.在冷的浓硫酸中可钝化

  2、下列叙述中正确的是( )

  ①锌跟稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3 H2O

  A. 都正确 B. ①③ C. ① D. ②③

  3、下列事实不能用电化学原理解释的是( )

  A.常温条下,在空气中铝不容易被腐蚀

  B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀

  C.用锌与硫酸制氢气时,往硫酸中滴少量硫酸铜

  D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板

  4、X、Y、Z、代表四种金属,金属X和Y用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+离子和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;又知2+离子的氧化性强于Y2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )

  A.X>Z>Y> B.X>Y>Z> C.>Z>X>Y D.X>Z>>Y

  5、钢铁在锈蚀过程中,下列5种变化可能发生的是( )

  ①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3 H2O ⑤杂质碳被氧化除去

  A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤

  6、如图所示的装置,在盛水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液。

  (1)片刻后可看到悬吊的金属圈 (填序号)

  A.铁圈和银圈左右摇摆不定 铁圈 银圈

  B.保持平衡状态不变

  C.铁圈向下倾斜

  D.银圈向下倾斜

  (2)产生上述现象的原因是 。

  参考答案:

  1、D2、B3、A4、A5、C

  6、(1)D (2)铁圈、银圈和硫酸铜溶液形成原电池,在正极银圈上有铜生成,质量增大,负极铁圈有损耗,质量减少。

  《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计 2

  一、教学目标

  【知识与技能目标】

  了解电化学腐蚀的定义、电化学腐蚀的原理及其两种形式;知道金属的电化学防护的两种方法。

  【过程与方法目标】

  通过观察演示实验,总结日常生活经验,分析本质,体验科学探究的过程,学习探究方法;初步形成科学探究的能力。

  【情感态度与价值观目标】

  学生通过回忆日常生活经验,引发探究化学反应的本质的好奇心,在深入理解化学反应本质的基础上进一步认同化学知识来源于生活并利用于生活的化学观念。

  二、教学重难点

  【重点】

  电化学腐蚀和防护的原理

  【难点】

  电化学腐蚀和防护的原理

  三、教学方法

  教法:讲授法、实验法、多媒体教学法等;学法:自主探究法、小组讨论法等

  四、教学过程

  第一环节:利用多媒体导入新课

  教师:同学们首先观看一段视频,大家从这段视频看到了什么呀?

  学生:可以看到桥和一些建筑的垮塌,视频的后半段看到发生这些事故的原因是因为铁的生锈或者一些金属的腐蚀。

  教师:那同学们知道为什么会有这样的情况发生吗?它发生的原因是什么?我们有没有什么方法可以预防这些情况的发生呢?

  教师:本节课我们就来学习金属腐蚀的方式有哪些和我们通过哪些方式进行防护呢

  第二环节:新课教学

  教师:大家现在首先自学化学书84页的内容讨论出:金属腐蚀分为几种?每一种的定义是什么?给大家3分钟自学和讨论

  (3分钟后)找小组代表起来回答

  学生:金属腐蚀分为两种:化学腐蚀和电化学腐蚀

  化学腐蚀:金属与干燥气体或者非电解质液体直接发生化学反应

  电化学腐蚀:不纯的金属与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活波的金属失去电子被氧化,这种腐蚀是电弧学腐蚀

  教师:在我们的日常生活中,电化学的腐蚀的危害更大,因此,在本节课我们将主要介绍电化学分腐蚀的.原理

  教师:大家接下来用准备好的仪器进行一个探究性的实验

  实验步骤: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(A)和稀醋酸(B)润湿过的两个锥形瓶中,按书上实验4-3图示(铁钉)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。

  在实验开始前先给学生提出以下问题:根据之前学习的知识首先观察A和B的实验现象,然后根据现象和之前学习的原电池和氧化还原反应写出电极反应和化学反应方程式

  (10分钟后)

  教师引导学生得出结论:当钢铁处于酸性气氛中时,易发生析氢腐蚀

  教师:我们在讲完金属的腐蚀的形式之后,既然金属的腐蚀作用这么强,我们有没有什么方式能够预防它的发生呢?

  教师:通过我们刚才比较吸氧腐蚀和析氢腐蚀时,发现金属发生电化学腐蚀时候,总是作为电池负极(阳极)的金属被腐蚀,作为正极(阴极)的金属不被腐蚀,所以,我们可以利用该特点对某金属进行保护。

  我将利用投影仪展示金属的电化学防护例子一:在船身上装锌块避免船体遭受腐蚀。

  我让学生进行思考,总结原因: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。

  我将引导学生总结出——牺牲阳极的阴极保护法。

  我将继续利用投影仪展示例子二——把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为阴极,用惰性电极作为辅助阳极,两者均存在于电解质溶液(海水)里面,接外加直流电源。

  让学生思考该例子能够起到防护的原因:通电后,电子被强制流向被保护的钢铁设备,使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近于零,从而起到保护作用。

  我引导学生得出——这就是外加电流的阴极保护法

  第三环节:巩固提高

  利用如下图所示的装置进行实验,开始时,a、b两管液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是( )

  让学生对以上练习题进行思考,巩固所学知识,并提升他们的综合运用能力

  第四环节:小结作业

  通过本节课的讲解、实验探究得出本节课重要的结论,引导学生对本节课的重点和难点进行回顾,了解学生的学习情况以及对其进行适当的强调。最后布置相应的习题,来巩固本节课新知识的学习。

  五、说板书设计

  第四节 金属的电化学腐蚀与防护

  一、金属的电化学腐蚀

  1.电化学腐蚀——原电池反应

  2.形式: 析氢腐蚀——酸性环境中

  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

  六、教学反思

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