選修1第三章第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)1

1、金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù) 教學(xué)目標(biāo)： 1理解金屬腐蝕的原因 2了解保護(hù)金屬的一些方法一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕1、金屬腐蝕、金屬腐蝕1)定義定義(P54):金屬的腐蝕是指金屬或合金與周圍金屬的腐蝕是指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程的過(guò)程2)本質(zhì)本質(zhì)3)種類種類電化腐蝕電化腐蝕 (原電池、常見(jiàn)、有電流原電池、常見(jiàn)、有電流)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 (P54) (不多見(jiàn)、無(wú)電流不多見(jiàn)、無(wú)電流)金屬失去電子被氧化2、原電池復(fù)習(xí)、原電池復(fù)習(xí)、定義定義:、構(gòu)成條件構(gòu)成條件把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置1)、兩個(gè)電

2、極、兩個(gè)電極2)、與電極接觸的電解質(zhì)溶液、與電極接觸的電解質(zhì)溶液3)、形成閉合電路、形成閉合電路4) 、氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行、工作原理、工作原理(以以Cu-Zn原電池為例原電池為例)電子流向電子流向電極電極 電極反應(yīng)電極反應(yīng)反應(yīng)類型反應(yīng)類型 電極本身質(zhì)量電極本身質(zhì)量活潑金屬活潑金屬Zn 不活潑金屬不活潑金屬Cu 流出流出流進(jìn)流進(jìn)負(fù)極負(fù)極正極正極Zn-2eZn2+2H+2eH2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)質(zhì)量減少質(zhì)量減少質(zhì)量不變質(zhì)量不變總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ZnCuHCl小結(jié)：小結(jié)：、原電池反應(yīng)與普通氧化還原反應(yīng)在原理上是一樣只是把氧化還原反應(yīng)分別在兩

3、極進(jìn)行，所以有電流產(chǎn)生。、較活潑的金屬通常為負(fù)極，被氧化而溶解；較不活潑的金屬為正極，附近陽(yáng)離子被還原而析出物質(zhì)(如：H2)。判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池，并說(shuō)明原因。判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池，并說(shuō)明原因。ZnFeFeCCuAgH2SO4AgNO3蔗糖或酒精蔗糖或酒精 A、B、C三種金屬兩兩接觸后跟稀硫酸作用，判斷三種金屬兩兩接觸后跟稀硫酸作用，判斷 這三種金屬的活動(dòng)性：這三種金屬的活動(dòng)性：ACABBC（1）在原電池中，作負(fù)極的金屬、發(fā)生溶解的金屬、發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬等是相對(duì)活潑金屬；（2）在原電池中，作正極的金屬、在酸中有氫氣析出的金屬、質(zhì)量增加的金屬為相對(duì)不活潑金屬。練習(xí)練習(xí)1.CBA判斷

4、金屬活動(dòng)性的規(guī)律: 金屬與水或酸反應(yīng)越劇烈，該金屬越活潑。 金屬所對(duì)應(yīng)的氫氧化物的堿性越強(qiáng)，該金屬越 活潑。 一種金屬能從另一種金屬鹽的溶液中將其置換 出 來(lái)，則該金屬活潑性比另一金屬?gòu)?qiáng)。 兩金屬能夠構(gòu)成原電池時(shí)，做負(fù)極的金屬比做正 極金屬活潑。 在電解過(guò)程中，一般地先得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì) 應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng) 的金屬單質(zhì)的活潑性差。1、為什么實(shí)驗(yàn)室制為什么實(shí)驗(yàn)室制H2用粗鋅比純鋅反應(yīng)速率快？用粗鋅比純鋅反應(yīng)速率快？ 2、實(shí)驗(yàn)室制氫氣時(shí)常加入少量硫酸銅溶液，以加實(shí)驗(yàn)室制氫氣時(shí)常加入少量硫酸銅溶液，以加快反應(yīng)速率，原因是什么？快反應(yīng)速率，原因是什么？思考題:形成原電池可

5、加快化學(xué)反應(yīng)速率3)種類種類電化腐蝕電化腐蝕 (原電池、常見(jiàn)、有電流原電池、常見(jiàn)、有電流)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 (P54) (不多見(jiàn)、無(wú)電流不多見(jiàn)、無(wú)電流)3、鋼鐵生銹、鋼鐵生銹電化腐蝕電化腐蝕 、析氫腐蝕析氫腐蝕正極正極條件：酸性環(huán)境條件：酸性環(huán)境負(fù)極負(fù)極2H+2e- H2 Fe - 2e- Fe2+ Fe2+2OHFe(OH) 2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O4Fe(OH)3Fe(OH)3鐵銹鐵銹(Fe2O3 nH2O) 、吸氧腐蝕吸氧腐蝕 正極：正極： 條件：條件： 中性或堿性環(huán)境中性或堿性環(huán)境 負(fù)極：負(fù)極： Fe-2e- Fe2+2H2O+O2+4e-4OH思考題:馬口鐵和白口

6、鐵一旦有劃痕后，在潮濕的空氣中，誰(shuí)被腐蝕的速度快？ ZnFe馬口鐵SnFe白口鐵作業(yè):某鐵碳合金中已有部分鐵被氧化生銹(假設(shè)鐵銹成分為Fe2O3)取樣品19.4g，加足量的稀鹽酸使它溶解，放出氫氣3.36L(標(biāo)況)，所得溶液中滴入硫氰化鉀溶液不變色。若將溶液中的金屬離子全部氧化成高價(jià)離子，需通入標(biāo)況下氯氣3.36L(不考慮氯氣與水的反應(yīng))。 求該合金未被氧化時(shí)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。1.改變金屬的內(nèi)部組改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)織結(jié)構(gòu)例如制造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼。二、金屬的防護(hù)二、金屬的防護(hù)2.保護(hù)層法保護(hù)層法:在金屬表面覆蓋在金屬表面覆蓋保護(hù)層保護(hù)層，使金屬制，使金屬制品

7、與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止腐蝕。品與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止腐蝕。 1).在鋼鐵制件表面涂上機(jī)油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。2).用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因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(duì)鋼鐵的腐蝕。3.【電化學(xué)保護(hù)【電化學(xué)保護(hù)】: 將被保護(hù)的金屬作為腐蝕電池的陰極，使其不受到腐蝕，所以也叫陰極保護(hù)法。這種方法主要有以下兩種：犧牲陽(yáng)極保護(hù)法 此法是將活潑金屬（如鋅或鋅的合金）連接在被保護(hù)的金屬上，當(dāng)發(fā)生電化腐蝕時(shí)，這種活潑金屬作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，因而減小或防止被保護(hù)金屬的腐蝕。

8、這種方法常用于保護(hù)水中的鋼樁和海輪外殼等例如水中鋼鐵閘門(mén)的保護(hù)，通常在輪船的外殼水線以下處或在靠近螺旋漿的舵上焊上若干塊鋅塊，來(lái)防止船殼等的腐蝕。外加電流的保護(hù)法 將被保護(hù)的金屬和電源的負(fù)極連接，另選一塊能導(dǎo)電的惰性材料接電源正極。通電后，使金屬表面產(chǎn)生負(fù)電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子而達(dá)到保護(hù)目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備受到腐蝕。 電化學(xué)保護(hù)的的另一種方法叫陽(yáng)極保護(hù)法，即通過(guò)外加電壓，使陽(yáng)極在一定的電位范圍內(nèi)發(fā)生鈍化的過(guò)程?？捎行У刈铚蚍乐菇饘僭O(shè)備在酸、堿、鹽類中腐蝕。1)、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2)、在金屬表面覆蓋保護(hù)層、在金屬表面覆蓋保護(hù)層3)、電化學(xué)保護(hù)法、電化學(xué)保護(hù)法金屬防護(hù)方法總結(jié)金屬防護(hù)方法總結(jié)練習(xí)1.下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是:( )A.黃銅(銅鋅合金)制作