2019-2020年高二化學(xué)原電池 金屬的腐蝕與防護教案 人教版.doc
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2019-2020年高二化學(xué)原電池 金屬的腐蝕與防護教案 人教版目的要求:1. 使學(xué)生了解原電池的化學(xué)原理 2. 了解金屬腐蝕,特別是電化腐蝕和金屬防護的一般方法。重點、難點:原電池的化學(xué)原理和金屬的電化腐蝕教學(xué)方法:探索法(啟發(fā)引導(dǎo))引入我們知道,物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時必然要有能量的變化,也就是說化學(xué)能常常與熱能、光能等相互轉(zhuǎn)化。比如在一般化學(xué)反應(yīng)里,常表現(xiàn)出放熱或吸熱的現(xiàn)象,有的化學(xué)反應(yīng)還伴隨有發(fā)光,產(chǎn)生電流等等。今天我們主要探討的是有關(guān)化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。實驗初中我們就已?jīng)學(xué)習(xí)過,活潑金屬能與酸反應(yīng)放出氫氣,而不活潑金屬就不能與酸反應(yīng)置換氫氣。(1)把一塊鋅片和一塊銅片平行地插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察現(xiàn)象。 Zn Cu H2SO4現(xiàn)象:鋅片上有氣體放出,銅片上無明顯現(xiàn)象。分析 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2e板書金屬活動性順序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬單質(zhì)失電子能力:強 弱(還原性)金屬離子得電子能力:弱 強(氧化性)實驗 Zn Cu H2SO4現(xiàn)象:鋅片不斷溶解、銅片上有氣泡、靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)論兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生電流。明確(1) (1) 鋅比銅活潑(2) (2) 氫離子在銅片上獲得電子板書電極名稱 鋅片(負(fù)極)Zn 2e = Zn2+(氧化反應(yīng))電極材料 銅片(正極)2H+ + 2e = H2(還原反應(yīng))(電極反應(yīng)式)總化學(xué)方程式:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2板書第六節(jié) 原電池 金屬的腐蝕與防護一 一 原電池:1 1 原電池形成三條件:(1) (1) 正負(fù)電極(2) (2) 電解質(zhì)溶液(3) (3) 電極接觸或?qū)Ь€連接2 2 原理三要點:(1) (1) 相對活潑金屬作負(fù)極- 電子流出-氧化反應(yīng)(2) (2) 相對不活潑金屬(或碳)作正極-電子流入-還原反應(yīng)(3) (3) 導(dǎo)線中(接觸)有電流通過,使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?原電池:把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置練習(xí)下列能發(fā)生原電池反應(yīng)的是Cu Cu Zn Cu Zn Cu AgNO3 乙醇 硫酸 硫酸實質(zhì)電極在電解質(zhì)溶液中的氧化還原反應(yīng)結(jié)果活潑金屬被氧化、被腐蝕。板書二、金屬腐蝕與防護:1. 1. 金屬腐蝕:金屬(或合金)跟周圍接觸到的氣體(或液體)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。(1) (1) 本質(zhì):金屬原子失電子而被氧化M ne = Mn+ (2) 分類:化學(xué)腐蝕:金屬與其他物質(zhì) 直接氧化反應(yīng) 金屬被氧化 (不是電解質(zhì)溶液)(無電流產(chǎn)生)電化腐蝕:不純金屬或合金 發(fā)生原電池反應(yīng) 活潑金屬被氧化 電解質(zhì)溶液 (有電流產(chǎn)生)板書 (3)鋼鐵腐蝕: 鐵:負(fù)極 水膜(電解質(zhì)溶液) 在鋼鐵表面形成無數(shù)微小原電池 碳:正極分類析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(弱酸)水膜酸性較弱或呈中性負(fù)極反應(yīng)Fe 2e = Fe2+2Fe 4e = 2Fe2+正極反應(yīng)2H+ + 2e = H22H2O + O2 + 4e = 4OH-總反應(yīng)Fe + 2H+ = Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O次要主要4. 金屬的化學(xué)腐蝕:例如:鐵在高溫下與氧氣直接化合而被腐蝕,在工業(yè)生產(chǎn)中氯氣跟鐵或與其他金屬化合使金屬銹蝕。概念:金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。特點:反應(yīng)簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。5化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的對比(1) (1) 相同點:金屬原子失電子而被氧化的過程,即金屬原子轉(zhuǎn)化為陽離子的過程。(2) (2) 不同點: 條件 金屬與氧化劑直接反應(yīng) 不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸 現(xiàn)象 無電流 有電流 本質(zhì) 金屬被氧化 活潑金屬被氧化(3) (3) 相互關(guān)系:往往同時發(fā)生,電化腐蝕要比化學(xué)腐蝕普遍得多。討論原電池中的電荷移動方向: e 陰離子 陽離子板書幾種常見新型原電池1 1 鉛蓄電池Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(-) (+)2. 燃料電池新型電池中,電極的導(dǎo)電材料一般多孔的金屬板,負(fù)極是通入還原劑的一方,正極是通入氧化劑的一方。如:氫氧燃料電池,電解質(zhì)溶液為30%的氫氧化鉀溶液:正極: O2+ 4e + 2H2O = 4OH-負(fù)極: 2H2 4e + 4OH-= 4H2O又如:甲烷燃料電池;電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液:正極:2O2 + 8e + 4H2O = 8OH-負(fù)極: CH4 + 10OH- -8e = CO32- + 7H2O總反應(yīng):CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O介紹白口鐵馬口鐵板書金屬腐蝕的防護1 1 金屬腐蝕的原因:金屬本身的組成和結(jié)構(gòu)是銹蝕的根據(jù);外界條件(如:溫度、濕度、與金屬接觸的物質(zhì))是促使金屬銹蝕的客觀因素。2 2 防護:(1) (1) 改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu),可以增強金屬耐腐蝕的能力。如:不銹鋼。(2) (2) 在金屬表面覆蓋一層保護層,以斷絕金屬與外界物質(zhì)接觸,達到耐腐蝕的效果。(油脂、油漆、搪瓷、塑料、電鍍金屬、氧化成致密的氧化膜)(3) (3) 電化學(xué)保護法:犧牲陽極陰極保護法、外加電流陰極保護法。作業(yè)教材:1、2、3、4、5練習(xí)冊- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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