人教版选修四原电池 教案图文
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(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)课题:第四章电化学基础第一节原电池课题:第二节化学电源第三节电解池(一)课题:第三节电解池(二)课题:第四节金属的电化学腐蚀与防护[阅读]回答什么是金属腐蚀?金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
[讲]金属腐蚀后在外形、色泽及机械性能等方面都有一定的变化。
而金属腐蚀的本质就是金属失去电子形成阳离子的过程[讲]金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
1、化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
[思考与交流]铁钉生锈的条件:铁钉含杂质、与电解质溶液接触。
绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀?为什么?2、电化学腐蚀[讲]由于金属和液态介质(常为水溶液)构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程.电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式.例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的.电化学腐蚀:不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
[分析]形成原电池的原因。
[板书][投影]钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀:见选修1[讲] 吸氧腐蚀与析氢腐蚀:发生条件、正负极反应、总反应。
[投影]分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(弱酸)水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe –2e- === Fe2+2Fe –4e -=== 2 Fe2+正极反应2H2O + 2e- === H2↑+2OH-2H2O + O2 + 4e- == 4OH-总反应Fe + 2H2O == F e(O H)2+ H2↑2Fe+2H2O+O2== 2F e(O H)24F e(O H)2+2H2O+O2===4F e(O H)3Fe2O3.xH2O4F e(O H)2+2H2O+ O2 = 4F e(O H)3Fe2O3.xH2O。
Cu ×4.1 原电池一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1 原电池一、原电池实验探究讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!【实验探究】(铜锌原电池)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?学生: Zn+2H+=Zn2++H2↑讲:为什么会产生电流呢?答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。
第四章电化学基础章前概述本教科书的第一章着重研究了化学反应与热能的关系,本章着重研究化学反应与电能的关系,二者都属于热力学研究的范畴。
电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学,它的应用十分广泛,在分析、合成等领域应用很广,由此形成的工业也很多,如电解、电镀、电冶金、电池制造等。
因此本章知识有利于学生们了解电化学反应所遵循的规律,知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。
同时,本章还设计了一些有趣的实验和科学探究活动,这有利于学生增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。
本章包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。
学生在必修化学2中学习了由锌片、铜片和稀硫酸溶液组成的简单原电池,初步了解了原电池原理。
在本章第一节中将学习带有盐桥的较复杂的原电池,进一步认识原电池的构成和反应原理,了解设计原电池、选用正、负电极的原则。
化学电源学生在必修化学2中对于化学电池的原理和应用,已有了初步的了解,本章在电池选用的标准,以及在一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理方面,均有所拓宽和加深。
电解池教科书以CuCl2溶液的电解为例,介绍了电解的原理。
由于课程标准不要求介绍电极电势、分解电压等概念,因此这里只是简单地说明电解的产物,而不能定量地分析电解过程中什么离子能参与放电。
在电解原理的应用中,教科书简单地介绍了电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气,电镀,铜的电解精炼以及电冶金制取活泼金属的知识,目的是拓宽学生的知识面,开拓他们的科学技术视野。
关于金属的电化学腐蚀与防护,教科书阐述了金属腐蚀造成的严重危害,指出金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
这里着重讨论了电化学腐蚀的机制,阐述了析氢腐蚀和吸氧腐蚀的反应原理,指出金属电化学腐蚀的本质是金属表面形成了微型原电池,使金属失去电子而被氧化。
同时指出,人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识,发明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。