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?。?shí)驗(yàn)初中我們就已經(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(qiáng) 弱（還原性）金屬離子得電子能力：弱 強(qiáng)（氧化性）實(shí)驗(yàn) Zn Cu 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(hù)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(diǎn)：（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(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） 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(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 = 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(diǎn)：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(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(hù)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(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