第一篇:高中化學(xué)教案新人教版選修1 金屬的腐蝕和防護(hù)
金屬的腐蝕和防護(hù)
一、教學(xué)設(shè)計(jì)
在高中課程標(biāo)準(zhǔn)必修教科書化學(xué)2中,已經(jīng)介紹了化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換,即原電池的相關(guān)知識。本節(jié)是在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生了解金屬的腐蝕原理和防護(hù)方法等。
本節(jié)包括兩部分內(nèi)容:金屬的腐蝕和金屬的防護(hù)。
金屬的腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩部分內(nèi)容。在化學(xué)腐蝕中,以家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P,而食品罐頭放在南極已差不多90年了,卻很少生銹為例(圖3-14),強(qiáng)調(diào)溫度(反應(yīng)條件)對化學(xué)腐蝕的影響比較明顯。在電化學(xué)腐蝕中,通過“科學(xué)探究”,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵釘銹蝕需要哪些條件,以及在什么條件下銹蝕速率較快,引出電化學(xué)腐蝕。為了降低難度,教科書中沒有出現(xiàn)“吸氧腐蝕”和“析氫腐蝕”這兩個(gè)名詞,只是介紹了鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)在正極上發(fā)生的這兩類原電池反應(yīng)。最后強(qiáng)調(diào)指出化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子變成陽離子的過程。
由于對金屬防護(hù)常用的方法,學(xué)生已經(jīng)有許多生活經(jīng)驗(yàn)。因此,教科書通過圖示(圖3-16和圖3-18)和活動(2個(gè)“思考與交流”)的方式,由學(xué)生自己總結(jié),并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。最后介紹了犧牲更活潑金屬的防護(hù)方法。同樣,為了降低難度,未出現(xiàn)“犧牲陽極的陰極保護(hù)法”這個(gè)名詞,而是簡單介紹這種保護(hù)方法的原理及其應(yīng)用。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):金屬的電化學(xué)腐蝕原理,金屬防護(hù)的常用方法和意義。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):金屬的電化學(xué)腐蝕原理。教學(xué)建議如下:
1金屬的腐蝕和防護(hù)屬于化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)知識。對于選修《化學(xué)與生活》模塊的學(xué)生來說,課程標(biāo)準(zhǔn)對這部分內(nèi)容的要求是比較低的:能夠“描述金屬腐蝕的 化學(xué)原理,知道金屬防護(hù)的常用方法,認(rèn)識防止金屬腐蝕的重要意義”。因此,教學(xué)過程中要準(zhǔn)確把握教學(xué)要求,不宜加深和拓寬,以免加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
例如,對于鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理,只要求學(xué)生知道在負(fù)極上鐵失去電子而被氧化成Fe2+,在正極上發(fā)生的反應(yīng)有O2得電子和H+得電子兩種情況,而發(fā)生哪種反應(yīng)是和鋼鐵表面吸附的水膜酸性有關(guān)。不要把電化學(xué)腐蝕分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕來加以對比和強(qiáng)化。
2本節(jié)中圖畫較多,圖畫和圖注中包含了豐富的信息,這些信息都和正文內(nèi)容有密切的聯(lián)系。教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)挖掘這些圖畫的教育內(nèi)涵,充分發(fā)揮其直觀教育效果。需要注意的是,有的圖注提出了一些問題,這些問題有的是強(qiáng)化某些觀念,如圖3-14是強(qiáng)調(diào)溫度對化學(xué)腐蝕的影響,圖3-17則是說明介質(zhì)對金屬腐蝕的影響;有的則屬于開放性問題,如圖3-18中的問題等,教學(xué)過程中對這些問題要引導(dǎo)學(xué)生積極思考。
3金屬的腐蝕和防護(hù)與學(xué)生的生活實(shí)際聯(lián)系較為密切,教學(xué)過程中要充分利用這一點(diǎn),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教科書中已經(jīng)給出了一些例子,教師還可以作一些補(bǔ)充。例如,做飯用的鐵鍋日久天長越用越薄,煉鋼傾倒鋼水時(shí)鋼花四濺,軋鋼時(shí)火紅的鋼錠被氧化后層層脫落等都是發(fā)生的化學(xué)腐蝕。即在高溫下,鐵與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵。教學(xué)設(shè)計(jì)參考:
【教學(xué)設(shè)計(jì)1】
問題引入:列舉生活實(shí)例→提出問題:金屬腐蝕有哪些危害?金屬為什么會被腐蝕?→探究金屬腐蝕發(fā)生的條件→金屬腐蝕的分類→多媒體展示:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕→電化學(xué)腐蝕的原理:電極反應(yīng)→金屬腐蝕的本質(zhì)→討論:金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法→思考與交流。
【教學(xué)設(shè)計(jì)2】
實(shí)驗(yàn)引入(提前做好實(shí)驗(yàn),課上分析結(jié)果):不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕→分組設(shè)計(jì)、操作→分析不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果→歸納:金屬腐蝕的原因→金屬腐蝕的分類→
電化學(xué)腐蝕的原理:電極反應(yīng)→金屬腐蝕的本質(zhì)→思考:金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法→多媒體展示:生活中防止金屬腐蝕的常用方法。
二、活動建議 【科學(xué)探究】
這個(gè)探究包括兩個(gè)方面: 1
2關(guān)于鐵釘銹蝕需要哪些條件的探究,初中已經(jīng)做過,學(xué)生有知識基礎(chǔ),此處起一個(gè)回憶、復(fù)習(xí)的作用。本探究的第二個(gè)目的是讓學(xué)生觀察、比較鐵釘和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)與沒有和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)銹蝕的快慢,從而引出電化學(xué)腐蝕的原理。
該探究活動可以采取先共同討論、后分組實(shí)驗(yàn)的方法。另外,由于鐵釘?shù)匿P蝕實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間較長(大約一周左右),所以教師應(yīng)合理安排時(shí)間,使學(xué)生充分做好預(yù)習(xí)和討論工作。
可參考以下思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),也可以設(shè)計(jì)別的方案。將五根潔凈無銹的鐵釘分別放入五支試管中。1后加入適量植物油以隔絕空氣,使鐵釘只與水接觸,不與空氣接觸;
2接觸,不與水接觸;
3空氣接觸;
4接觸,又與空氣接觸;
NaCl溶液至浸沒1/2的鐵釘,使鐵釘既與NaCl溶液
1/2的鐵釘,使鐵釘既與水接觸,又與CaCl2,并塞上塞子,使鐵釘只與空氣
5溶液接觸,又與空氣接觸。
CH3COOH溶液至浸沒1/2的鐵釘,使鐵釘既與CH3COOH觀察以上試管的反應(yīng)現(xiàn)象,可以得出鐵釘與空氣、水同時(shí)接觸才會發(fā)生銹蝕;與NaCl溶液、CH3COOH溶液等電解質(zhì)溶液接觸會加速鐵釘?shù)匿P蝕等結(jié)論。
三、問題交流 【思考與交流1】
為了防止自行車的金屬構(gòu)件生銹,主要采取在金屬構(gòu)件的表面上加防護(hù)層的方法。例如,在鏈條和齒輪上涂機(jī)油;在車架和擋泥板上烤一層漆;將車座彈簧用一層“烤藍(lán)”(四氧化三鐵保護(hù)層)保護(hù);將車把、鋼圈和車輻條進(jìn)行電鍍(車把、鋼圈一般釆用三層電鍍:底層鍍銅、中間鍍鎳、表層鍍鉻,車輻條表面一般鍍鋅),等等。此外,用不銹鋼制作車輻條,用鋁合金代替鋼鐵制作一些構(gòu)件等也是防止自行車的金屬構(gòu)件生銹的常用方法。
【思考與交流2】
金屬防護(hù)的方法很多,主要從金屬的本性和介質(zhì)兩個(gè)方面考慮,如改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、在金屬表面覆蓋保護(hù)層和電化學(xué)保護(hù)等。
1例如,把鉻、鎳等合金元素加入普通鋼中制成不銹鋼,就大大增強(qiáng)了鋼鐵的抗腐蝕能力。
2在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層,從而使金屬制品跟周圍介質(zhì)隔離開來,這是一種普遍采用的防護(hù)方法。
以鋼鐵的防護(hù)為例,根據(jù)保護(hù)層成分的不同,可分為如下幾種:
(1)在鋼鐵表面涂油漆或油脂、噴漆或噴塑、覆蓋搪瓷或塑料等物質(zhì),使鋼鐵制品不與空氣或水接觸,能有效地防止鋼鐵被腐蝕。
(2)在鋼鐵表面鍍上一層其他金屬,如Zn、Sn、Cr和Ni等。這些金屬能氧化而形成一層致密的氧化物薄膜,從而阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。
3電化學(xué)保護(hù)法就是利用原電池的反應(yīng)原理,把引起金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原電池反應(yīng)消除,從而達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。此處只要求學(xué)生了解教科書中介紹的犧牲更活潑金屬的保護(hù)法。
此外,減少腐蝕介質(zhì)的濃度,控制環(huán)境的溫度和濕度,在腐蝕介質(zhì)中添加能降低腐蝕速率的物質(zhì)(稱為緩蝕劑)等都能減少和防止金屬腐蝕。
【思考與交流3】
這個(gè)活動具有開放性。三種防銹方法都有優(yōu)缺點(diǎn),不管學(xué)生選擇哪種方法,只要能說出理由即可,答案不強(qiáng)求一致。本活動主要培養(yǎng)學(xué)生綜合考慮問題的能力和發(fā)表自己見解的能力等。
活動參考:
方法a(涂油漆)的優(yōu)點(diǎn)是成本較低,缺點(diǎn)是油漆層容易脫落,保護(hù)作用一般,不太適合大橋要使用多年的要求,而且也不適合在風(fēng)景區(qū)使用。
方法b(使用鍍鉻的鋼)的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)良,外表美觀,適合在風(fēng)景區(qū)使用。方法c(使用不銹鋼)的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)良,外表美觀,但成本較高,應(yīng)酌情考慮。
四、習(xí)題參考 11)鐵制品與氧氣(或空氣)和水(或水蒸氣)同時(shí)接觸才會發(fā)生銹蝕。與電解質(zhì)溶液接觸、溫度升高等都會加速鐵制品銹蝕。
(2)由于月球上沒有空氣(目前人類尚不能確定月球上是否有水存在),所以鐵在月球上不會生銹。
(3)因?yàn)樾陆卖敺諝飧稍?,所以與海南省相比,在吐魯番鐵生銹相對慢一些。
2程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。
31)鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜,能覆蓋在鋁表面,從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)。因此,鋁不需要特別處理就具有抗腐蝕能力。
(2)從鋼和鐵的物理性質(zhì)如強(qiáng)度、硬度以及價(jià)格等角度考慮。(3)和(4)主要從防止鋼鐵生銹的成本角度考慮。5不銹鋼的,有的是鍍鉻的;有的電冰箱和洗衣機(jī)表面是噴漆的,有的是噴塑的,等等。
參考:
(2)郵筒、(7)鋼制窗框、(8)健身器材、(10)農(nóng)用機(jī)械、農(nóng)具和(11)城市道路護(hù)欄等鋼鐵制品常采用噴漆的方法來防銹;
(1)炊具、餐具和(12)汽車尾氣管等常用不銹鋼制造以防銹;
(5)罐頭盒常采用馬口鐵制造以防銹(馬口鐵是在鋼上鍍上一層無毒而又耐腐蝕的Sn);
(9)海水中的鋼閘門常采用犧牲更活潑金屬的方法來防銹,如在鋼閘門上連接一種比鐵更活潑的金屬如鋅等。
第二篇:高中化學(xué)教案新人教版選修1 金屬的腐蝕和防護(hù)
金屬的腐蝕和防護(hù)
一、教學(xué)設(shè)計(jì)
在高中課程標(biāo)準(zhǔn)必修教科書化學(xué)2中,已經(jīng)介紹了化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換,即原電池的相關(guān)知識。本節(jié)是在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生了解金屬的腐蝕原理和防護(hù)方法等。
本節(jié)包括兩部分內(nèi)容:金屬的腐蝕和金屬的防護(hù)。
金屬的腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩部分內(nèi)容。在化學(xué)腐蝕中,以家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P,而食品罐頭放在南極已差不多90年了,卻很少生銹為例(圖3-14),強(qiáng)調(diào)溫度(反應(yīng)條件)對化學(xué)腐蝕的影響比較明顯。在電化學(xué)腐蝕中,通過“科學(xué)探究”,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵釘銹蝕需要哪些條件,以及在什么條件下銹蝕速率較快,引出電化學(xué)腐蝕。為了降低難度,教科書中沒有出現(xiàn)“吸氧腐蝕”和“析氫腐蝕”這兩個(gè)名詞,只是介紹了鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)在正極上發(fā)生的這兩類原電池反應(yīng)。最后強(qiáng)調(diào)指出化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子變成陽離子的過程。
由于對金屬防護(hù)常用的方法,學(xué)生已經(jīng)有許多生活經(jīng)驗(yàn)。因此,教科書通過圖示(圖3-16和圖3-18)和活動(2個(gè)“思考與交流”)的方式,由學(xué)生自己總結(jié),并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。最后介紹了犧牲更活潑金屬的防護(hù)方法。同樣,為了降低難度,未出現(xiàn)“犧牲陽極的陰極保護(hù)法”這個(gè)名詞,而是簡單介紹這種保護(hù)方法的原理及其應(yīng)用。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):金屬的電化學(xué)腐蝕原理,金屬防護(hù)的常用方法和意義。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):金屬的電化學(xué)腐蝕原理。教學(xué)建議如下: 1準(zhǔn)確把握教學(xué)要求。
金屬的腐蝕和防護(hù)屬于化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)知識。對于選修《化學(xué)與生活》模塊的學(xué)生來說,課程標(biāo)準(zhǔn)對這部分內(nèi)容的要求是比較低的:能夠“描述金屬腐蝕的化學(xué)原理,知道金屬防護(hù)的常用方法,認(rèn)識防止金屬腐蝕的重要意義”。因此,教學(xué)過程中要準(zhǔn)確把握教學(xué)要求,不宜加深和拓寬,以免加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
例如,對于鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理,只要求學(xué)生知道在負(fù)極上鐵失去電子而被氧化成Fe2+,在正極上發(fā)生的反應(yīng)有O2得電子和H+得電子兩種情況,而發(fā)生哪種反應(yīng)是和鋼鐵表面吸附的水膜酸性有關(guān)。不要把電化學(xué)腐蝕分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕來加以對比和強(qiáng)化。
2充分發(fā)揮圖畫的直觀教育效果。本節(jié)中圖畫較多,圖畫和圖注中包含了豐富的信息,這些信息都和正文內(nèi)容有密切的聯(lián)系。教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)挖掘這些圖畫的教育內(nèi)涵,充分發(fā)揮其直觀教育效果。需要注意的是,有的圖注提出了一些問題,這些問題有的是強(qiáng)化某些觀念,如圖3-14是強(qiáng)調(diào)溫度對化學(xué)腐蝕的影響,圖3-17則是說明介質(zhì)對金屬腐蝕的影響;有的則屬于開放性問題,如圖3-18中的問題等,教學(xué)過程中對這些問題要引導(dǎo)學(xué)生積極思考。
3密切聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
金屬的腐蝕和防護(hù)與學(xué)生的生活實(shí)際聯(lián)系較為密切,教學(xué)過程中要充分利用這一點(diǎn),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教科書中已經(jīng)給出了一些例子,教師還可以作一些補(bǔ)充。例如,做飯用的鐵鍋日久天長越用越薄,煉鋼傾倒鋼水時(shí)鋼花四濺,軋鋼時(shí)火紅的鋼錠被氧化后層層脫落等都是發(fā)生的化學(xué)腐蝕。即在高溫下,鐵與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵。教學(xué)設(shè)計(jì)參考:
【教學(xué)設(shè)計(jì)1】
問題引入:列舉生活實(shí)例→提出問題:金屬腐蝕有哪些危害?金屬為什么會被腐蝕?→探究金屬腐蝕發(fā)生的條件→金屬腐蝕的分類→多媒體展示:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕→電化學(xué)腐蝕的原理:電極反應(yīng)→金屬腐蝕的本質(zhì)→討論:金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法→思考與交流。
【教學(xué)設(shè)計(jì)2】 實(shí)驗(yàn)引入(提前做好實(shí)驗(yàn),課上分析結(jié)果):不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕→分組設(shè)計(jì)、操作→分析不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果→歸納:金屬腐蝕的原因→金屬腐蝕的分類→電化學(xué)腐蝕的原理:電極反應(yīng)→金屬腐蝕的本質(zhì)→思考:金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法→多媒體展示:生活中防止金屬腐蝕的常用方法。
二、活動建議 【科學(xué)探究】
這個(gè)探究包括兩個(gè)方面: 1鐵釘銹蝕需要哪些條件? 2在什么條件下鐵釘銹蝕速率較快?
關(guān)于鐵釘銹蝕需要哪些條件的探究,初中已經(jīng)做過,學(xué)生有知識基礎(chǔ),此處起一個(gè)回憶、復(fù)習(xí)的作用。本探究的第二個(gè)目的是讓學(xué)生觀察、比較鐵釘和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)與沒有和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)銹蝕的快慢,從而引出電化學(xué)腐蝕的原理。
該探究活動可以采取先共同討論、后分組實(shí)驗(yàn)的方法。另外,由于鐵釘?shù)匿P蝕實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間較長(大約一周左右),所以教師應(yīng)合理安排時(shí)間,使學(xué)生充分做好預(yù)習(xí)和討論工作。
可參考以下思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),也可以設(shè)計(jì)別的方案。將五根潔凈無銹的鐵釘分別放入五支試管中。
1在第一支試管中加入經(jīng)煮沸后迅速冷卻的蒸餾水,使蒸餾水浸沒鐵釘,然后加入適量植物油以隔絕空氣,使鐵釘只與水接觸,不與空氣接觸;
2在第二支試管中放入棉花和干燥劑CaCl2,并塞上塞子,使鐵釘只與空氣接觸,不與水接觸;
3在第三支試管中加入蒸餾水至浸沒1/2的鐵釘,使鐵釘既與水接觸,又與空氣接觸;
4在第四支試管中加入NaCl溶液至浸沒1/2的鐵釘,使鐵釘既與NaCl溶液接觸,又與空氣接觸;
5在第五支試管中加入CH3COOH溶液至浸沒1/2的鐵釘,使鐵釘既與CH3COOH溶液接觸,又與空氣接觸。
觀察以上試管的反應(yīng)現(xiàn)象,可以得出鐵釘與空氣、水同時(shí)接觸才會發(fā)生銹蝕;與NaCl溶液、CH3COOH溶液等電解質(zhì)溶液接觸會加速鐵釘?shù)匿P蝕等結(jié)論。
三、問題交流 【思考與交流1】 為了防止自行車的金屬構(gòu)件生銹,主要采取在金屬構(gòu)件的表面上加防護(hù)層的方法。例如,在鏈條和齒輪上涂機(jī)油;在車架和擋泥板上烤一層漆;將車座彈簧用一層“烤藍(lán)”(四氧化三鐵保護(hù)層)保護(hù);將車把、鋼圈和車輻條進(jìn)行電鍍(車把、鋼圈一般釆用三層電鍍:底層鍍銅、中間鍍鎳、表層鍍鉻,車輻條表面一般鍍鋅),等等。此外,用不銹鋼制作車輻條,用鋁合金代替鋼鐵制作一些構(gòu)件等也是防止自行車的金屬構(gòu)件生銹的常用方法。
【思考與交流2】
金屬防護(hù)的方法很多,主要從金屬的本性和介質(zhì)兩個(gè)方面考慮,如改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、在金屬表面覆蓋保護(hù)層和電化學(xué)保護(hù)等。
1改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)
例如,把鉻、鎳等合金元素加入普通鋼中制成不銹鋼,就大大增強(qiáng)了鋼鐵的抗腐蝕能力。
2在金屬表面覆蓋保護(hù)層
在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層,從而使金屬制品跟周圍介質(zhì)隔離開來,這是一種普遍采用的防護(hù)方法。
以鋼鐵的防護(hù)為例,根據(jù)保護(hù)層成分的不同,可分為如下幾種:(1)在鋼鐵表面涂油漆或油脂、噴漆或噴塑、覆蓋搪瓷或塑料等物質(zhì),使鋼鐵制品不與空氣或水接觸,能有效地防止鋼鐵被腐蝕。
(2)在鋼鐵表面鍍上一層其他金屬,如Zn、Sn、Cr和Ni等。這些金屬能氧化而形成一層致密的氧化物薄膜,從而阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。
3電化學(xué)保護(hù)法
電化學(xué)保護(hù)法就是利用原電池的反應(yīng)原理,把引起金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原電池反應(yīng)消除,從而達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。此處只要求學(xué)生了解教科書中介紹的犧牲更活潑金屬的保護(hù)法。
此外,減少腐蝕介質(zhì)的濃度,控制環(huán)境的溫度和濕度,在腐蝕介質(zhì)中添加能降低腐蝕速率的物質(zhì)(稱為緩蝕劑)等都能減少和防止金屬腐蝕。
【思考與交流3】
這個(gè)活動具有開放性。三種防銹方法都有優(yōu)缺點(diǎn),不管學(xué)生選擇哪種方法,只要能說出理由即可,答案不強(qiáng)求一致。本活動主要培養(yǎng)學(xué)生綜合考慮問題的能力和發(fā)表自己見解的能力等。
活動參考: 方法a(涂油漆)的優(yōu)點(diǎn)是成本較低,缺點(diǎn)是油漆層容易脫落,保護(hù)作用一般,不太適合大橋要使用多年的要求,而且也不適合在風(fēng)景區(qū)使用。
方法b(使用鍍鉻的鋼)的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)良,外表美觀,適合在風(fēng)景區(qū)使用。
方法c(使用不銹鋼)的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)良,外表美觀,但成本較高,應(yīng)酌情考慮。
四、習(xí)題參考
1(1)鐵制品與氧氣(或空氣)和水(或水蒸氣)同時(shí)接觸才會發(fā)生銹蝕。與電解質(zhì)溶液接觸、溫度升高等都會加速鐵制品銹蝕。
(2)由于月球上沒有空氣(目前人類尚不能確定月球上是否有水存在),所以鐵在月球上不會生銹。
(3)因?yàn)樾陆卖敺諝飧稍?,所以與海南省相比,在吐魯番鐵生銹相對慢一些。
2金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子變成陽離子的過程,即金屬在腐蝕過程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。3(1)鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜,能覆蓋在鋁表面,從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)。因此,鋁不需要特別處理就具有抗腐蝕能力。
(2)從鋼和鐵的物理性質(zhì)如強(qiáng)度、硬度以及價(jià)格等角度考慮。(3)和(4)主要從防止鋼鐵生銹的成本角度考慮。
5本題是開放式習(xí)題。每種鋼鐵制品可以有多種防銹方法,如有的水龍頭是不銹鋼的,有的是鍍鉻的;有的電冰箱和洗衣機(jī)表面是噴漆的,有的是噴塑的,等等。
參考:
(2)郵筒、(7)鋼制窗框、(8)健身器材、(10)農(nóng)用機(jī)械、農(nóng)具和(11)城市道路護(hù)欄等鋼鐵制品常采用噴漆的方法來防銹;
(1)炊具、餐具和(12)汽車尾氣管等常用不銹鋼制造以防銹;(5)罐頭盒常采用馬口鐵制造以防銹(馬口鐵是在鋼上鍍上一層無毒而又耐腐蝕的Sn);
(9)海水中的鋼閘門常采用犧牲更活潑金屬的方法來防銹,如在鋼閘門上連接一種比鐵更活潑的金屬如鋅等。
第三篇:山東省單縣職高高中化學(xué)教案:1.1原子結(jié)構(gòu)(第1課時(shí))教案(人教新課標(biāo)選修3)
1.1原子結(jié)構(gòu)(第1課時(shí))
知識與技能:
1、進(jìn)一步認(rèn)識原子核外電子的分層排布
2、知道原子核外電子的能層分布及其能量關(guān)系
3、知道原子核外電子的能級分布及其能量關(guān)系
4、能用符號表示原子核外的不同能級,初步知道量子數(shù)的涵義
5、了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理,能用構(gòu)造原理認(rèn)識原子的核外電子排布
6、能用電子排布式表示常見元素(1~36號)原子核外電子的排布 方法和過程:復(fù)習(xí)和沿伸、類比和歸納、能層類比樓層,能級類比樓梯。情感和價(jià)值觀:充分認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展的過程是一個(gè)逐步深入完美的過程。教學(xué)過程:
1、原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展
從古代希臘哲學(xué)家留基伯和德謨克利特的樸素原子說到現(xiàn)代量子力學(xué)模型,人類思想中的原子結(jié)構(gòu)模型經(jīng)過多次演變,給我們多方面的啟迪。
現(xiàn)代大爆炸宇宙學(xué)理論認(rèn)為,我們所在的宇宙誕生于一次大爆炸。大爆炸后約兩小時(shí),誕生了大量的氫、少量的氦以及極少量的鋰。其后,經(jīng)過或長或短的發(fā)展過程,氫、氦等發(fā)生原子核的熔合反應(yīng),分期分批地合成其他元素。
〖復(fù)習(xí)〗必修中學(xué)習(xí)的原子核外電子排布規(guī)律:
核外電子排布的尸般規(guī)律
(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層,然后由里向外,依次 排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。(2)原子核外各電子層最多容納29’個(gè)電子。
(3)原于最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子(4)次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè)),倒 數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)。
說明:以上規(guī)律是互相聯(lián)系的,不能孤立地理解。例如;當(dāng)M層是最外層 時(shí),最多可排8個(gè)電子;當(dāng)M層不是最外層時(shí),最多可排18個(gè)電子 〖思考〗這些規(guī)律是如何歸納出來的呢?
2、能層與能級
由必修的知識,我們已經(jīng)知道多電子原子的核外電子的能量是不同的,由內(nèi)而外可以分為:
22626
1122611
2……
有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對于構(gòu)造原理有一個(gè)電子的偏差,如: 鉻 24Cr [Ar]3d4s 銅
29Cu [Ar]3d4s [課堂練習(xí)]
1、寫出17Cl(氯)、21Sc(鈧)、35Br(溴)的電子排布 氯:1s2s2p3s3p 鈧:1s2s2p3s3p3d4s 溴:1s2s2p3s3p3d4s4p
根據(jù)構(gòu)造原理只要我們知道原子序數(shù),就可以寫出元素原子的電子排布,這樣的電子排布是基態(tài)原子的。
2、寫出1—36號元素的核外電子排布式。
3、寫出1—36號元素的簡化核外電子排布式??偨Y(jié)并記住書寫方法。2262610
***01515、下列符號代表一些能層或能級的能量,請將它們按能量由低到高的順序排列:
(1)EK EN EL EM,(2)E3S E2S E4S E1S,(3)E3S E3d E2P E4f。
6、A元素原子的M電子層比次外層少2個(gè)電子。B元素原子核外L層電子數(shù)比最外層多7個(gè)電子。
(1)A元素的元素符號是,B元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________________;
(2)A、B兩元素形成化合物的化學(xué)式及名稱分別是__
_____
第四篇:山東省單縣職高高中化學(xué)教案:2.1共價(jià)鍵(第1課時(shí))教案(人教新課標(biāo)選修3)
2.1共價(jià)鍵(第1課時(shí))教案
本章比較系統(tǒng)的介紹了分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),內(nèi)容比較豐富。首先,在第一章有關(guān)電子云和原子軌道的基礎(chǔ)上,介紹了共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵,以及鍵參數(shù)——鍵能、鍵長、鍵角;接著,在共價(jià)鍵概念的基礎(chǔ)上,介紹了分子的立體結(jié)構(gòu),并根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型和雜化軌道理論對簡單共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性進(jìn)行了解釋。最后介紹了極性分子和非極性分子、分子間作用力、氫鍵等概念,以及它們對物質(zhì)性質(zhì)的影響,并從分子結(jié)構(gòu)的角度說明了“相似相溶”規(guī)則、無機(jī)含氧酸分子的酸性等。
化學(xué)2已介紹了共價(jià)鍵的概念,并用電子式的方式描述了原子間形成共價(jià)鍵的過程。本章第一節(jié)“共價(jià)鍵”是在化學(xué)2已有知識的基礎(chǔ)上,運(yùn)用的第一章學(xué)過的電子云和原子軌道的概念進(jìn)一步認(rèn)識和理解共價(jià)鍵,通過電子云圖象的方式很形象、生動的引出了共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵,以及它們的差別,并用一個(gè)“科學(xué)探究”讓學(xué)生自主的進(jìn)一步認(rèn)識σ鍵和π鍵。
在第二節(jié)“分子的立體結(jié)構(gòu)”中,首先按分子中所含的原子數(shù)直間給出了三原子、四原子和五原子分子的立體結(jié)構(gòu),并配有立體結(jié)構(gòu)模型圖。為什么這些分子具有如此的立體結(jié)構(gòu)呢?教科書在本節(jié)安排了“價(jià)層電子對互斥模型”和“雜化軌道理論”來判斷簡單分子和離子的立體結(jié)構(gòu)。在介紹這兩個(gè)理論時(shí)要求比較低,文字?jǐn)⑹霰容^簡潔并配有圖示。還設(shè)計(jì)了“思考與交流”、“科學(xué)探究”等內(nèi)容讓學(xué)生自主去理解和運(yùn)用這兩個(gè)理論。
在第三節(jié)分子的性質(zhì)中,介紹了六個(gè)問題,即分子的極性、分子間作用力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響、溶解性、手性和無機(jī)含氧酸分子的酸性。除分子的手性外,對其它五個(gè)問題進(jìn)行的闡述都運(yùn)用了前面的已有知識,如根據(jù)共價(jià)鍵的概念介紹了鍵的極性和分子的極性;根據(jù)化學(xué)鍵、分子的極性等概念介紹了范德華力的特點(diǎn)及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響;根據(jù)電負(fù)性的概念介紹了氫鍵的特點(diǎn)及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響;根據(jù)極性分子與非非極性分子的概念介紹了“相似相溶”規(guī)則;根據(jù)分子中電子的偏移解釋了無機(jī)含氧酸分子的酸性強(qiáng)弱等;對于手性教科書通過圖示簡單介紹了手性分子的概念以及手性分子在生命科學(xué)和生產(chǎn)手性藥物方面的應(yīng)用
第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第一節(jié) 共價(jià)鍵 第一課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):
27.復(fù)習(xí)化學(xué)鍵的概念,能用電子式表示常見物質(zhì)的離子鍵或共價(jià)鍵的形成過程。
[過渡] P電子和P電子除能形成δ鍵外,還能形成π鍵 [板書] 2. π鍵 [講解]
a.特征:每個(gè)π鍵的電子云有兩塊組成,分別位于有兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè),如果以它們之間包含原子核的平面鏡面,它們互為鏡像,這種特征稱為鏡像對稱。
3. δ鍵和π鍵比較
① 重疊方式
δ鍵:頭碰頭
π鍵:肩并肩 ②δ鍵比π鍵的強(qiáng)度較大
② 成鍵電子:δ鍵 S-S S-P P-P π鍵 P-P δ鍵成單鍵 π鍵成雙鍵、叁鍵
4.共價(jià)鍵的特征
飽和性、方向性 [科學(xué)探究] 講解 [小結(jié)]
第五篇:高中數(shù)學(xué)《數(shù)學(xué)歸納法》學(xué)案1 新人教A版選修2-2
數(shù)學(xué)歸納法的典型例題分析
例1 用數(shù)學(xué)歸納法證明等式
時(shí)所有自然數(shù) 都成立。
證明(1)當(dāng)
(2)假設(shè)當(dāng)
時(shí),左式,右式
時(shí)等式成立,等式成立。
即
則
則
時(shí),等式也成立。
均成立。
時(shí)等式成立時(shí),注意分析
與的兩
由(1)(2)可知,等式對
評述 在利用歸納假設(shè)論證
個(gè)等式的差別。
變到
時(shí),等式左邊增加兩項(xiàng),右邊增加一項(xiàng),而且右式的首項(xiàng)由
應(yīng)與
合并,才能得到所證式。因而,因此在證明中,右式中的在論證之前,把
時(shí)等式的左右兩邊的結(jié)構(gòu)先作一分析是有效的。
用心愛心專心 1
由例1可以看出,在數(shù)學(xué)歸納法證明過程中,要把握好兩個(gè)關(guān)鍵之外:一是
系;二是
與的關(guān)系。
與 的關(guān)
例2 用數(shù)學(xué)歸納法證明
對任意自然數(shù),證明(?。┊?dāng)
時(shí),能被17整除,命題成立。
(ⅱ)設(shè)
則
時(shí),由歸納假設(shè),能被17整除,也能被17整除,所以
都能被17整除。
用
表示。上例中的能被17整除。
時(shí),能被17整除。
都能被17整除。
由(?。áⅲ┛芍瑢θ我?/p>
評述 用數(shù)學(xué)歸納法證明整除問題,常常把
還可寫成,易知它能被17整除。例3 用數(shù)學(xué)歸納法證明
…
用心愛心專心 2
證明(?。┊?dāng)
時(shí),左式
右式
∵
∴
即
時(shí),原不等式成立。
(ⅱ)假設(shè)
()時(shí),不等式成立,即
則
時(shí),左邊
右邊
要證左邊 右邊
只要證
只要證
只要證
而上式顯然成立,所以原不等式成立。即
時(shí),左式 右式
由(?。áⅲ┛芍?,原不等式對大于1的自然數(shù)均成立。用心愛心專心 3
評述 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式時(shí),應(yīng)分析
與的兩個(gè)不等式,找出證明的關(guān)鍵點(diǎn)(一般要利用不等式的傳遞性),然后再綜合運(yùn)用不等式的方法。如上題,關(guān)鍵是證明不等式
。除了分析法,還可以用比較法和放縮法來解決。
例4 在數(shù)列
中,若它的前 項(xiàng)和
()
1)計(jì)算,,;
2)猜想的表達(dá)式,并用數(shù)學(xué)歸納法證明你的結(jié)論。
解(1)由題意,即
∴
即
∴
即
∴
∴
(2)猜想
證明 ⅰ)
時(shí),命題成立。
ⅱ)假設(shè)
時(shí),命題成立,即
當(dāng)
時(shí),∴
用心愛心專心 4
又
因而
解得
即
時(shí),命題也成立。
由?。ⅲ┛芍?,命題對
均成立。
用心愛心 專心5