内容正文:
专题一 电化学基础与金属防护
学生实验:电化学腐蚀与金属防护(教学设计)
课程标准
1. 学会正确观察实验现象,并能用规范的化学语言记录和解释现象,认识原电池中电极反应的规律和原电池工作原理。
2. 探究金属电化学腐蚀的原因,讨论金属防护的原理,归纳金属防护方法。
3. 学会金属的除油、除锈操作,养成合作、互助的工作态度。
4. 学会电镀的简单操作,培养精益求精的工匠精神和严谨求实的科学态度
教学目标
1.通过原电池工作原理,培养学生宏观辨识与微观探析等化学学科核心素养;
2.通过金属的电化学腐蚀,培养学生宏观辨析和微观探析、现象观察与规律认知、科学态度和社会责任等化学学科核心素养;
3.通过电镀(镀铜)培养学生现象观察与规律认知、科学态度和社会责任等化学学科核心素养
教学过程
【实验任务】
1.完成原电池组装,观察电流的流动方向及电极反应的现象,
2.观察纯金属与含杂质的金属与稀酸反应的现象。
3.完成铁制品镀铜的操作。
【实验目的】
1.学会正确观察实验现象,并能用规范的化学语言记录和解释现象,认识原电池中电极反应的规律和原电池工作原理。
2.探究金属电化学腐蚀的原因,讨论金属防护的原理,归纳金属防护方法。
3.学会金属的除油、除锈操作,养成合作、互助的工作态度。
4.学会电镀的简单操作,培养精益求精的工匠精神和严谨求实的科学态度
【实验用品】
1. 仪器:烧杯、试管、量筒、电流计、直流电源、导线、铁架台、砂纸、镀件。
2. 试剂:0.5 mol/L H2SO4溶液、铜片、锌片、锌粒、3 mol/L HCl溶液、10% Na2CO3溶液、电镀液(0.5 mol/L CuSO4溶液)。
【实验内容及步骤】
1.原电池工作原理
(1)在烧杯中加入0.5 mol/L H2SO4 60 mL,将一铜片插入其中。
(2)将铜片取出,往烧杯中插入一锌片(大小与铜片相近)。
(3)将铜片、锌片用接有电流计的导线连接,并平行插入烧杯中。
2.金属的电化学腐蚀
(1)两支试管中各加入2.0 mL 0.5 mol/L H2SO4 ,并各放入一粒锌粒。
(2)往2号试管中滴入5滴0.5 mol/L CuSO4溶液,比较哪支试管中的反应更为剧烈。
3.电镀(镀铜)
(1)除油:镀件用砂纸打磨干净,置于碱液(10% Na2CO3溶液)中除油污,然后用清水冲洗净。
(2)除锈:将除油冲净后的镀件放入3 mol/L HCl中除锈,约2 min后取出再用清水冲洗。
(3)连接:把铜片接于直流电源(2 ~ 3V)的正极上,镀件接于负极。
(4)电镀:铜片、镀件平行放入电镀液中,约5 min后取出。
[注意事项]:除油使用的Na2CO3溶液有一定的腐蚀性,使用时应注意安全。
【练一练】
1.将纯锌与纯铜按图所示的方法插入同浓度稀硫酸中,一段时间后,以下叙述错误的是()
A.两烧杯中溶液酸性均减弱
B.产生气泡的速率甲比乙快
C.甲烧杯中铜片有气泡产生,乙烧杯中铜片没有气泡产生
D.两烧杯中铜均是正极
2.下列选项中,电流计可以发生偏转的是( )
3.在铁上镀铜的实验中,装置如图所示,下列判断错误的是( )
A.Cu2+移向b极
B.b极一般用纯铜
C.该实验过程中阴离子种类保持不变
D.相同时间,a极增加的质量等于b极减小的质量
4.有关电镀铜的实验,下列说法正确的是( )
A.电镀铜电解质溶液的浓度不断减小
B.电镀过程中硫酸铜溶液中铜离子浓度不变
C.阳极材料一般选择石墨等惰性材料
D.电镀使用的电压越大,反应速率越快,效率越高
5.金属锌与稀硫酸反应制取氢气,为了加快反应速率,不可采取的措施是( )
A.适当加热 B.更换为更细小的锌粒
C.更换为98%的浓硫酸 D.滴加几滴CuSO4溶液
【答案】1-5:D B A B C
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