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1、2019-2020年高二化學(xué)原電池金屬的腐蝕與防護(hù)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(hù)的一般方法。 重點(diǎn)、難點(diǎn)：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(shí)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)殡娔堋? 實(shí)驗(yàn) 初中我們就已經(jīng)學(xué)習(xí)過，活潑金屬能能與酸反應(yīng)置換氫氣。 （1）把一塊鋅片和一塊銅片平行地寸 2與酸反應(yīng)放出

2、氫氣，而不活潑金屬就不插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。 Zn11Cu PF |十H2S04 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++H2t 2e 板書 金屬活動(dòng)性順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金屬單質(zhì)失電子能力：弓_弱（還原性） 金屬離子得電子能力：身―強(qiáng)（氧化性） 實(shí)驗(yàn) Zn :U H2SO4 現(xiàn)象：鋅片不斷溶解、銅片上有氣泡、靈敏電流計(jì)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

3、極 電極 總化 名稱鋅片（負(fù)極）Zn-2e===Zn2+（氧化反應(yīng)） 材料銅片（正極）2H++2e===H2（還原反應(yīng)） （電極反應(yīng)式） 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(hù) 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. (1) (2) 原理三要點(diǎn)： （1） 氧化反應(yīng) （2） 電子流入 （3）能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 相對(duì)活潑金屬作負(fù)極電子流出 相對(duì)不活潑金屬（或碳）作正極 還原反應(yīng) 導(dǎo)線中（接觸）有電

4、流通過，使化學(xué) 實(shí)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(hù)： 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） 原電池1 碳：正極」 在鋼鐵表面形成無數(shù)微小

5、分類 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 水膜酸性較強(qiáng)（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===H2 2H2O+02+4e==40H- 總反應(yīng) Fe+2H+==Fe2++H2 2Fe+2H20+02==2Fe(0H)2 4Fe(0H)2+2H20+02= 4Fe(0H)3 Fe203.xH20 次要 主要 討論 板書 介紹 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

6、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(diǎn)：反應(yīng)簡(jiǎn)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(duì)比 (1) (1)相同點(diǎn)：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(diǎn)： 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(shí)發(fā)生，電化腐蝕要比化 學(xué)腐蝕普遍得多。 原電池中的電荷移動(dòng)方向： e 十 陰離子■；■■■■ 筑陽離子 幾種常見新型原電池 1. 1.鉛蓄電池 Pb+Pb

7、02+2H2S04====2PbS04+2H20 (-)(+) 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：02+4e+2H2O===4OH- 負(fù)極：2H2-4e+40H-===4H20 又如：甲烷燃料電池；電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液： 正極：202+8e+4H20===80H- 負(fù)極：CH4+100H--8e===C032-+7H20 總反應(yīng)：CH4+202+20H-===C032-+3H20 白口鐵 馬口鐵 板書 金屬腐蝕的防護(hù) 1. 1

8、.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(hù)： (1) (1)改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，可以增強(qiáng)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(hù)層，以斷絕金 屬與外界物質(zhì)接觸，達(dá)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(hù)法：犧牲陽極陰極保護(hù)法、 外加電流陰極保護(hù)法。 作業(yè) 教材：1、2、3、4、5 練習(xí)冊(cè) 2019-2020年高二化學(xué)原電池原理及其應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)目標(biāo)：使學(xué)生理解原電池的結(jié)構(gòu)和

9、工作原理。學(xué)會(huì)判斷原電池的正、負(fù)極，初步學(xué)會(huì)電極反應(yīng)式及原電池反應(yīng)方程式的書寫。 情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度，訓(xùn)練科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，滲透環(huán)境保護(hù)意識(shí) 能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探索式的思維能力、自學(xué)能力和動(dòng)手能力及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：原電池原理；電極反應(yīng)的書寫。 教學(xué)方法：1、實(shí)驗(yàn)探究法——通過實(shí)驗(yàn)、分析、討論、總結(jié)應(yīng)用等過程，誘導(dǎo)學(xué) 生觀察、思考、推理、探究。 2、教學(xué)中以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，教材為主線，思維為中心； 3、利用計(jì)算機(jī)軟件(CAI)?；⒂^、抽象為具體、直觀、形象。 學(xué)習(xí)方法：預(yù)習(xí)——實(shí)驗(yàn)——觀察——

10、思考——討論——總結(jié)。 教學(xué)用品：鐵絲、銅絲、鋅片、銅片、稀硫酸、導(dǎo)線、燒杯、電流計(jì)教學(xué)過程： 『導(dǎo)入』通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道，化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽埽珂V帶燃燒放出耀眼白光?；瘜W(xué)能還可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，如中和反?yīng)放熱。那么化學(xué)能否轉(zhuǎn)變成電能呢？『演示試驗(yàn)』用一張音樂賀卡，當(dāng)接通電源時(shí)，發(fā)出悅耳的聲音，如果把兩根導(dǎo)線分別連接銅絲、鐵絲，同時(shí)插入到稀硫酸中，同樣，賀卡發(fā)出美妙的音樂，想一想，這套裝置同電池一樣為賀卡提供了電能，這是為什么呢？這就是我們今天共同研究的課題——原電池的原理及其應(yīng)用。 ［板書］第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用 ［板書］原電池 『實(shí)驗(yàn)探索』用鋅片、銅片、稀硫酸按下列要求做實(shí)

11、驗(yàn)。 投影］ 實(shí)驗(yàn)步驟（學(xué)生實(shí)驗(yàn)） 現(xiàn)象及原因 1?鋅片插入稀硫酸（投影實(shí)驗(yàn)） 2?銅片插入稀硫酸（投影實(shí)驗(yàn)） 3.鋅片和銅片上端連接在起插入稀硫酸（投影實(shí)驗(yàn)） 4.鋅片和銅片之間連電流表起插入稀硫酸 5.用干電池判斷電流方向 思考』 1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸有什么現(xiàn)象發(fā)生？ 2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，銅片表面為什么有氣泡產(chǎn)成？ 3、鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中C（H+）有何變化？ 4、寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式。 5、電子流動(dòng)的方向如何？ 6、從能量變化的角度分析，這是什么裝置？ 7、與鋅單獨(dú)與稀硫酸反應(yīng)比較，有那

12、些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？『教師引導(dǎo)學(xué)生討論、歸納、得出結(jié)論』 1、鋅片與稀硫酸反應(yīng)，鋅片逐漸溶解，鋅片周圍產(chǎn)生氣泡。原因：鋅失去電子變成鋅離子，發(fā)生氧化反應(yīng):Zn—2e-=Zn2+。溶液中的金屬直接從鋅片上獲得電子變成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)：2H++2e-=H仁總反應(yīng)式：Zn+2H+=Z?++H仁而銅為 22不活潑金屬，與稀硫酸不反應(yīng)。 2、當(dāng)鋅片與銅片相連后插入稀硫酸，鋅片逐漸溶解，仍為鋅失去電子變成鋅離子進(jìn)入溶液，發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn—2e-=Zn2+,但銅片上有氣泡產(chǎn)生。原因：電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片。溶液中的氫離子從銅片上獲得電子被還原，生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)：2H++2e-=H2f。鋅片

13、質(zhì)量減少，溶液中C（H+）減少。 4、從能量變化的角度分析，這是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池裝置。正極是銅，負(fù)極是鋅。與鋅單獨(dú)與稀硫酸反應(yīng)比較：相同點(diǎn)：反應(yīng)原理相同：Zn+2H+=Zn2++Hf,均為鋅溶解，氫離子得到電子生成氫氣。不同點(diǎn)：①鋅單獨(dú)與稀硫酸反 2應(yīng)，溶液中的氫離子直接從鋅片上得到電子，生成氫氣。而鋅片、銅片用導(dǎo)線連起來，一起浸入稀硫酸中，溶液中的氫離子從銅片上得到電子，生成氫氣。（銅片起傳導(dǎo)電子的作用）②前者將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，后者將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 『教師總結(jié)』這種化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。［板書］1、原電池的定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。 『講述』

14、這一現(xiàn)象早在1799年被意大利的物理學(xué)家伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池一伏打電池，即原電池。 ［觀看計(jì)算機(jī)動(dòng)畫］模擬鋅與鐵、鋅與石墨分別與稀硫酸構(gòu)成原電池兩極的氧化還原反應(yīng)。 投影］（學(xué)生分析歸納并完成下表） 電極 電極材料 電極反應(yīng) 反應(yīng)類型 得失電子的粒子 電子流動(dòng)方向 負(fù)極 鋅片 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反應(yīng) Zn原子 Zn片一Cu片 正極 銅片 2H++2e-=Hf 2 還原反應(yīng) H+離子 『講述』下面我們?cè)僮鰩讉€(gè)實(shí)驗(yàn)共同探討一下原電池的組成條件和原理［教師引導(dǎo)］：通過電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況分析以上裝置哪些可形成原電池，并結(jié)合所給

15、裝置圖分析組成原電池的條件和原理。 ［展示實(shí)驗(yàn)］：展示幾個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生從中分析出組成原電池的條件和原理：（先觀察現(xiàn)象，再判斷，最后書寫電極反應(yīng)方程式） Fef> Cu SO q) 4酒精 ［投影］ Fe C 針偏轉(zhuǎn)情況分析以上裝置哪些可形成原電池? 2、正、負(fù)極各為什么物質(zhì)，兩極上各發(fā)生什么變化？電子流動(dòng)方向如何？ ［設(shè)疑］1、通過電流計(jì)指 3、 學(xué)生觀察分析討論］ 1、A、B可形成原電池 2、A：負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+ 正極:2H++2e-=Hf 2 總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++Hf 2 B：負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+ 正極

16、：Cu+2e-=Cu 總反應(yīng)：Fe+Cu2+=Fe2++Cu 3、電子流動(dòng)方向A、Znf外電路fC B、Fef外電路fCu ［討論，總結(jié)］： ［板書］2、原電池的構(gòu)成條件 ① 、有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極； ② 、電極材料均插入電解質(zhì)溶液中且形成閉合回路 ③ 、氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 3、原電池的原理：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）流向較不活潑的金屬（正極） ［學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)］:有鋅片、銅片、橘子、PH試紙、電流表，請(qǐng)同學(xué)們推斷一下能否組成原電池？并親手設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。（學(xué)生實(shí)驗(yàn)） ［講述］通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，大家知道了用橘子汁作

17、電解液也可以組成原電池。我們回家也可以用其它金屬、水果、液體再試一試，把兩個(gè)極板的另一端通過導(dǎo)線接觸耳機(jī)的兩極，仔細(xì)聽聽有什么聲音，并想想說明什么問題。 ［練習(xí)］ 1、某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是： Zn+Cu2+=Zn2++Cu 此反應(yīng)的原電池的正確組成是 () 正極 負(fù)極 電解質(zhì)溶液 (A) Cu Zn HCl (B) Zn Cu CuSO (C) Cu Zn 4 CuSO4 (D) Cu Zn 4 ZnCl4 2、把a(bǔ)、b、c、d4塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；

18、c、d相連時(shí)，d極上產(chǎn)生大量氣泡；a、c相連時(shí)，電流由c經(jīng)導(dǎo)線流向a；b、d相連電子由d經(jīng)導(dǎo)線流向b,則此4種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǎ? （A）a〉b〉c〉d（B）a〉c〉d〉b （C）c〉a〉b〉d（D）b〉d〉c〉a ［課堂總結(jié)］：按板書的內(nèi)容，歸納本節(jié)的內(nèi)容和要點(diǎn)。 「1、原電池 Y2、原電池組成條件 -3、原電池的工作原理 ［作業(yè)］：1、課本習(xí)題一、1、3、4，二、1、2、3 2、將反應(yīng)2FeCl+Cu=2FeCl+CuCl設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。畫出裝置圖, 322 并寫出電極反應(yīng)方程式 ［預(yù)習(xí)］：1P99?102“二、化學(xué)電源”、“三、金屬的電化學(xué)腐蝕” 2

19、.回家搜集廢干電池并拆開，弄清它的構(gòu)造及原理。 ［板書設(shè)計(jì)］ 第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用 原電池 1、原電池的定義：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。 電極 電極材 料 電極反應(yīng) 反應(yīng)類型 得失電子的粒 子 電子流動(dòng)方向 負(fù)極 鋅片 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反應(yīng) Zn原子 Zn片竺銅片 正 極 銅片 2H++2e-= Ht 2 還原反應(yīng) H+離子 2、原電池的構(gòu)成條件 ① 、有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極； ② 、電極材料均插入電解質(zhì)溶液中且形成閉合回路 ③ 、氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 3、原電池的原理：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極） 流向較不活潑的金屬（正極）