电化学原理与金属腐蚀与防护(课件PPT).ppt 36页

'电化学原理与金属腐蚀与防护山东师大附中刘明晖 面对能源危机，化学怎么办？世界上最好的火电厂也只能把燃料中35％—50％左右的热能转换为电能。燃料电池中燃料反应产生的能量发电效率可达60%—85%，比任何一种燃烧过程都高，而且废热可被再利用。 给笔记本来一杯可口可乐美国圣路易斯大学开发的新型燃料电池，可采用糖类作为燃料为笔记本电脑供电，使用时间是锂离子电池的3-4倍，材料无污染。氢燃料电池轿车服务绿色奥运同济大学新能源汽车工程中心研制，我国第四代拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车。排放零污染。 我们试一试造一个含有“电”、“化学”等字、词的句子，描述电化学所学的内容，并解释它的涵义。例如：电能与化学能的相互转变电极上的化学反应……先独立思考,再小组交流 这样来分析：电能原电池电解池电量电子电流电极电解质化学反应化学能化学产品化学污染化学反应化学能化学产品化学污染 分析与质疑：原电池和电解池：实现化学能和电能相互转化的装置。问题1：原电池和电解池中的化学反应有何异同点?为什么?问题2：电子的流向和电流的方向的关系,装置中守恒关系的核心是?问题3：原电池或电解池中的导体有哪几类?导电方式有何不同? 外电路和内电路电子导体和离子导体 小节一下：原电池的组成与原理：可自发进行的氧化还原反应（能释放化学能且化学能可转变成电能）活动性不同的两种导体材料构成的电极（形成电动势且能导电）形成闭合回路 比一比：电解池的组成与原理：外加电源（提供电能，是能量来源）不可自发进行的氧化还原反应（把电能转变成化学能，储存在活泼的化学物质中）导体材料构成的电极（能导电）形成闭合回路 现象质疑：闭合回路如何形成？现象：Zn片逐渐溶解，Cu片上有气泡产生，电流表指针发生偏转。锌片：ZnZn2++2e-铜片：2H++2e-H2↑电池反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 联系一下：电极名称与电极反应原电池：正极（阴极）上发生还原反应负极（阳极）上发生氧化反应正极和负极：原电池外电路中电子的流向阴极和阳极：电解质溶液中阴阳离子的流向电解池：（连电源负极）阴极上发生还原反应（连电源正极）阳极上发生氧化反应 整理一下：原电池和电解池中的化学变化电极上的化学反应电极附近电解质溶液中的化学变化总的反应式 用一用：电解饱和食盐水电解总反应：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑电极上的反应：2Cl-Cl2↑+2e-2H++2e-H2↑为什么发生以上电极反应？NaOH怎样形成的？在哪儿形成的？电解 找一找 找一找 析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）析氢腐蚀吸氧腐蚀条件负极正极总反应式水膜酸性较强（pH＜4.3）水膜酸性很弱或中性Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2FeFe2++2e-2H++2e-H2↑O2+2H2O+4e-4OH-电极反应 化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件现象本质联系金属跟周围物质（气体或溶液）直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 金属腐蚀的电化学防护 这是什么? 1阴极电保护法将被保护的金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴极，而将外加直流电源的正极接到一些废铁上，使废铁成为阳极。 2牺牲阳极的阴极保护法航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极的阴极保护法。 在金属表面加上保护膜，如油漆、搪瓷、塑料、沥青、橡胶等。隔绝金属与外界接触。通过电镀加上耐腐蚀的金属或合金。化学或电化学方法使金属表面钝化，使内部金属得到保护。3在金属表面形成保护膜 防腐措施的效果由好到坏的顺序如下：a外接电源的阴极保护法b牺牲阳极的阴极保护法c有一般防腐条件的腐蚀d无防腐条件的腐蚀坏好 下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④练一练 试一试北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为；放电时，CO32-移向电池的（填“正”或“负”）极。 试一试北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O;放电时，CO32-移向电池的负（填“正”或“负”）极。 设计一个原电池：请将2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+设计成原电池，画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。电极反应：负极；正极。 课后作业：阅读课本分析常见化学电源的种类和工作原理。了解电解池原理的常见应用。 谢谢各位！ 新课标版的考试大纲中电化学原理部分主要包括以下内容：1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。2、理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 大纲版电化学原理部分1、理解原电池原理。初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。2、理解电解原理。了解铜的电解精练、镀铜、氯碱工业反应原理。3、能正确书写电极反应式。 主要有以下变化：对电化学原理的要求由理解降低为了解；删掉了了解铜的电解精练、镀铜、氯碱工业反应原理部分；对金属的腐蚀由了解提高到理解，要求较高，特别是关于腐蚀的危害和防止腐蚀的方法。 电化学是历年高考的热点考试题型：选择、简答、综合分析题均有可能出现，特别是有可能借助新信息，考查学生接受新信息，分析解决问题的能力。考查内容以电化学原理的应用、电极反应式的书写、新型电池分析、电化学综合应用。其中新型电池分析（电极反应式和电池反应方程式的书写）、电化学原理的综合应用（腐蚀与防护）是高考命题的热点。关键是学生对新情景的学习，领会能力阅读能力和自学能力，阅读过程中，能否抓住题目的核心 认识原电池《化学2》的定位是在结合具体的、简单的原电池装置，认识该装置能够实现将氧化反应和还原反应分开（其中氧化反应在负极、还原反应在正极）、并在闭合回路的条件下实现电子的得失与流动即可。 选修可以更多地引导学生关注氧化还原反应在原电池中的动力问题＼装置的改进思路＼反应的选取思路＼技术问题＼原电池原理和技术在生产＼生活＼生命活动研究＼高科技中的应用迁移的基本思路和实例． 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'