第4章 金属的电化学表面精饰1
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金属的电化学腐蚀与防护》说课稿(全国优质课获奖作品)金属的电化学腐蚀与防护》是选修4《化学反应原理》第四章《电化学基础》中的第四节。
教材主要介绍了金属电化学腐蚀的本质,即金属表面形成了微型原电池,并详细阐述了防护金属腐蚀的主要方法,包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
教材不仅运用了原电池原理,也运用了电解原理,加深了学生对化学能和电能相互转化的认识。
教材的特点在于,从知识角度看,它是氧化还原反应知识的延伸。
电化学知识包括原电池、电解和电镀,其原理是利用氧化还原反应完成电能和化学能之间的转化。
因此,在研究电化学知识时,要注重氧化还原反应知识的应用。
教材采用螺旋式组织结构编写,内容在不同阶段逐步扩大范围,并按照螺旋式结构编写,而非一步到位。
这样的安排既体现了教材循序渐进、由易到难的编排意图,又符合学生的知识水平和认知水平,有利于学生更好的掌握知识。
从育人价值功能看,教材的特点在于电化学理论知识在生产生活中的应用。
教材重点介绍了防护金属腐蚀的主要方法,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。
这些方法在现实生活中有着广泛的应用,可以有效地保护金属材料,延长其使用寿命。
因此,学生研究这些知识,不仅可以提高自身的学科素养,还可以为未来的生产和生活提供帮助。
本节教材是在研究氧化还原反应和电化学原理后出现的,旨在将前面研究过的理论知识在具体环境中进行实践应用,强调学以致用。
通过研究本节内容,学生能够将感性认识转化为理性认识,培养发现、分析、解决问题的能力。
为了保持本节内容的系统性和连贯性,课时的划分应遵循化学教学的整体性、巩固性和量力性原则。
利用一课时进行金属电化学腐蚀原理及防护知识的探讨,第二课时进行练巩固,是合理的安排。
本节课的教学目标应根据学生已有的认知水平和本节课的地位及作用,结合《化学课标》的总体目标确定。
教学目标应包括知识与技能目标、过程与方法目标、情感态度与价值观目标。
选修一化学第四章知识点总结化学选修一的第四章主要涵盖了一些重要的化学知识,包括金属的电化学腐蚀与防护、电解池原理及其应用等。
接下来咱们就一块儿来详细梳理一下这一章的知识点。
一、金属的电化学腐蚀(一)金属腐蚀的本质金属腐蚀就是金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
(二)化学腐蚀和电化学腐蚀1、化学腐蚀金属跟接触到的物质(一般是气体或非电解质液体)直接发生化学反应而引起的腐蚀。
这种腐蚀过程中没有电流产生。
2、电化学腐蚀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,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
(三)电化学腐蚀的分类1、析氢腐蚀在酸性较强的溶液中发生的电化学腐蚀,正极上氢离子得电子被还原生成氢气。
例如,钢铁在酸性环境中的析氢腐蚀:负极(Fe):Fe 2e⁻= Fe²⁺正极(C):2H⁺+ 2e⁻= H₂↑2、吸氧腐蚀在弱酸性或中性溶液中发生的电化学腐蚀,正极上氧气得电子被还原。
例如,钢铁在潮湿空气中的吸氧腐蚀:负极(Fe):2Fe 4e⁻= 2Fe²⁺正极(C):2H₂O + O₂+ 4e⁻= 4OH⁻(四)影响金属腐蚀快慢的因素1、金属的活动性:金属越活泼,越容易被腐蚀。
2、电解质溶液:电解质溶液的导电性越强,腐蚀越快。
3、环境:湿度越大、温度越高,腐蚀越快。
二、金属的防护(一)改变金属的内部结构例如,把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢。
(二)在金属表面覆盖保护层可以通过涂油漆、电镀、喷镀等方法在金属表面覆盖一层保护层,使金属与外界隔绝。
(三)电化学保护法1、牺牲阳极的阴极保护法这种方法是在被保护的金属上连接一种更活泼的金属,使活泼金属被腐蚀而保护了较不活泼的金属。
2、外加电流的阴极保护法将被保护的金属与电源的负极相连,让其成为阴极,从而得到保护。
三、电解池(一)电解池的构成条件1、有与直流电源相连的两个电极。
高中化学金属的电化学腐蚀与防护说课稿(全国一等奖)《金属的电化学腐蚀与防护》课前说课设计一、说教材1.教材内容《金属的电化学腐蚀与防护》是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》中的第四节。
教材重点介绍了金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质——金属表面形成了微型原电池,讲述了防护金属腐蚀的主要方法,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。
2.教材的特点(1)从知识角度看,是氧化还原反应知识的延伸电化学知识包括原电池、电解和电镀,其原理均是利用氧化还原反应完成电能和化学能之间的转化。
因此,在学习电化学知识时,要注重氧化还原反应知识的应用。
理论上,每一个可自发进行的氧化还原反应都可以做成一个原电池。
其中发生氧化反应的一极为阳极,即外电路的负极;发生还原反应的一极为阴极,即外电路的正极。
两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势),因此反应可以进行。
在金属做两极时,活泼性较强的金属一般做负极,发生氧化反应;活泼性较弱的金属一般做正极,发生还原反应。
在物理学中,通常从电子的流向角度把原电池的两极分别称作负极和正极。
显然,为了突出化学学科的特点,教材中将利用原电池原理防护金属的方法称为“牺牲阳极的阴极保护法”,而并非“牺牲负极的正极保护法”。
(2)从教材的呈现方式看,采用螺旋式组织结构编写教材内容在不同阶段逐步扩大范围,加深程度,按照螺旋式结构编写,并非一步到位。
初中化学中曾进行过“活动与探究”《铁钉锈蚀的条件》实验;在必修2“电化学知识”中初步学习了原电池的概念及构成条件等知识;在本章前三节分别较详尽的介绍了原电池的工作原理、几种常见的电池和电解池的工作原理及应用。
在学习以上知识之后,及时学习电化学的应用顺理成章。
这样的安排,让学生对电化学知识的学习得到巩固和补充,并逐步深化,既体现了教材循序渐进、由易到难的编排意图,又符合学生的知识水平和认知水平;既分散了难点,让学生分期“消化”,又减轻了负担,有利于学生更好的掌握知识。