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
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第三章 金属及其化合物
第一节 金属的化学性质说课稿
各位老师,你们好!
今天我的说课题目是人教版必修一第三章《金属的化学性质》第一节,我将从教材、教法、学法、教学过程几个方面来说这节课。
一、说教材
1、教材的地位及其作用:
《金属的化学性质》是高一化学第三章《金属及其化合物》第一节的内容,具体内容主要有常见金属的化学性质。本课题是在原有知识的基础上对金属的化学性质进行深入、系统地学习,这样使元素和化合物知识更加完整。它侧重于对金属活动性顺序的理解和能利用金属活动性顺序解释—些与日常生活有关的化学问题,使学生在获得知识的同时,解决实际问题的能力也获得提高,而且学好本课题为以后学习酸、碱、盐打下良好的基础。
2、教学目标
教学目标的确定必须科学、简明,切合教材要求,符合学生实际,切实突出重点,体现全面性,综合性和发展性。为此,确定以下教学目标
(1)知识与技能:
①知道铁、铝等常见金属与氧气的反应 ②认识金属活动性顺序和置换反应
③能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断,并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题
(2)过程与方法:
①学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、化学语言表述有关信息 ②初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工,帮助学生逐步形成良好的学习方法和习惯
(3)情感态度与价值观
①培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神 ②通过实验激发和增强对化学现象的好奇心和探究欲,提高学习化学的兴趣
3、教学重、难点
我是根据新课标的要求、教材内容设置及对今后教学的影响来制定教学重、难点的。教材介绍了金属与氧气、金属与酸、金属与水的反应,这三点化学性质都可以在一定程度上说明金属的活动性强弱;为今后学习酸、碱、盐的知识做了铺垫;所以,我确定本课题的重点是通过实验探究认识金属活动性顺序。由于金属活动性顺序比较抽象,需要学生记忆,而且在运用时需考虑一定的条件;又紧密结合学生对金属的认识、思维能力、生活经验以及这个年龄段的特征等因素,我确定本课题的难点是运用金属活动性顺序解释生活、生产中的实际问题。
第三节 金属的腐蚀与防护
课堂达标
1.如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降,一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法中不正确的是( D
)
A.开始时发生的是析氢腐蚀
B.一段时间后发生的是吸氧腐蚀
C.两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe-2e-===Fe2+
D.析氢腐蚀的总反应式为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
解析:在酸性条件下发生析氢腐蚀:2H++2e-===H2↑,产生的氢气使试管内压强增大,造成U形管左端红墨水水柱下降,A项正确;发生析氢腐蚀一段时间后,溶液中的c(H+)逐渐减小,在酸性很弱或中性条件下则发生吸氧腐蚀:2H2O+O2+4e-===4OH-,反应中消耗氧气使试管内压强减小,造成U形管左端红墨水水柱上升,B项正确;无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,负极都是铁失去电子,即Fe-2e-===Fe2+,C项正确;析氢腐蚀,负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:2H++2e-===H2↑,总反应式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,D项错误。
2.有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是( D )
A.可在船壳外刷油漆进行保护
B.可将船壳与电源的负极相连进行保护
C.可在船底安装锌块进行保护
D.在海上航行时,船壳主要发生析氢腐蚀
解析:在船壳外刷油漆可以防止金属和海水、空气接触,所以在船壳外刷油漆可以对船壳进行保护,故A正确;将船壳与电源的负极相连,即船壳为阴极,阴极材料不易被腐蚀,电解池的阴极金属被保护,故B正确;在船底安装锌块,形成原电池,金属锌是负极,被腐蚀,正极材料Fe被保护,故C正确;海水是中性环境,金属会发生吸氧腐蚀,即在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,故D错误。
3.某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。
一周后观察:
(1)铁钉被腐蚀程度最大的是__④__(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是__电化学腐蚀__(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
第三节 金属的腐蚀与防护
[核心素养发展目标] 1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
一、金属的腐蚀
1.金属的腐蚀
(1)概念:金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。
(2)根据与金属接触的气体或液体不同,金属腐蚀可分为两类:
①化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
特别提醒 金属腐蚀过程中,电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生,但绝大多数属于电化学腐蚀,且比化学腐蚀的速率大得多。
2.钢铁的电化学腐蚀
类别
项目 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
图形描述
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
负极 Fe-2e-===Fe2+
正极 2H++2e-===H2↑ O2+4e-+2H2O===4OH-
总反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
后续反应 最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O),反应如下:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
联系 通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍
3.实验探究:电化学腐蚀
(1)
实验操作 实验现象 实验解释
导管中液面上升 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池,铁钉发生吸氧腐蚀
(2)
实验操作 实验现象 实验解释
①试管中产生气泡的速率快 Zn与CuSO4反应生成Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成原电池,形成电化学腐蚀,速率更快
高中化学人教版(2019)选择性必修1 第四章第三节 金属的腐蚀与防护
一、单选题
1.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( )
A. 形成原电池,铝作负极 B. 形成原电池,铜作负极
C. 形成原电池时,电流由铝流向铜 D. 铝质铆钉发生了化学腐蚀
2.下列情形中,相同材质的铁最不易被腐蚀的是( )
A. B. C. D.
3.下列金属防腐的措施中,使用牺牲阳极的阴极保护法的是( )
A. 地下钢管连接镁块 B. 金属护栏表面涂漆
C. 汽车底盘喷涂高分子膜 D. 水中的钢闸门连接电源的负极www-2-1-cnjy-com
4.碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域,随着深层石油天然气的开采,石油和天然气中含有的CO2及水引起的腐蚀问题(俗称二氧化碳腐蚀)引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐蚀的主要过程如下所示:
负极:Fe(s)+ 2HCO3- (aq) -2e- = FeCO3 (s)+H2CO3(aq)(主要)【出处:21教育名师】
正极:2H2CO3(aq) +2e- = H2↑+2HCO3- ( aq)(主要)
下列说法错误的是( )
A. 钢铁在CO2 水溶液中的腐蚀总反应可表示为CO2+H2O +Fe= FeCO3 +H2
B. 深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀
C. 碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐份含量有关,盐份含量高腐蚀速率会加快