高二化學(xué) 切乃提《金屬的電化學(xué)腐蝕》創(chuàng)新課比賽課件

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．了解金屬腐蝕及其危害。2．了解金屬電化學(xué)腐蝕的原因及反應(yīng)原理。3．了解金屬防護(hù)的一般方法：特別是電化學(xué)防護(hù)的方法。鐵銹的主要成分：z`xx`kFe2O3·XH2O銅綠的的主要成分：Cu2(OH)2CO3因?yàn)榻饘俑g而使橋梁坍塌學(xué).科.網(wǎng)zxxk.組卷網(wǎng)中國(guó)航天工業(yè)總公司第三十一研究所近日公布了一組數(shù)據(jù)：全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹.全球每年鋼鐵腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失約100000億美元，占各國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的2%～4%，我國(guó)鋼鐵腐蝕經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2800億人民幣，約占國(guó)民生產(chǎn)總值的4%，每年約有30%的鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢。腐蝕給人類造成的損失是驚人的資料：一、金屬的腐蝕1、什么是金屬腐蝕？

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)而腐蝕損耗的過(guò)程。2、金屬腐蝕的本質(zhì)是什么?是金屬本身失去電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程（發(fā)生氧化反應(yīng)）。M-ne-=Mn+科學(xué)探究

現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘，試管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，你也可以選用其他物品，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快。不同條件下鐵釘?shù)母g實(shí)驗(yàn)方案CH3COOH溶液煮沸后迅速冷卻的蒸餾水NaCl溶液煮沸后迅速冷卻的蒸餾水植物油記錄結(jié)論實(shí)驗(yàn)方案CH3COOH溶液煮沸后迅速冷卻的蒸餾水NaCl溶液煮沸后迅速冷卻的蒸餾水植物油記錄結(jié)論有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率快相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間鐵釘未被腐蝕鐵釘被腐蝕最快由于無(wú)O2，較長(zhǎng)時(shí)間鐵釘未被腐蝕鐵釘漸漸生銹鐵釘被腐蝕無(wú)現(xiàn)象由于無(wú)O2，鐵釘未被腐蝕無(wú)現(xiàn)象由于無(wú)O2、H2O鐵釘不能被腐蝕植物油3、金屬腐蝕的類型有哪些？

不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子被氧化。學(xué).科.網(wǎng)zxxk化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕：——根據(jù)與金屬接觸的介質(zhì)不同

金屬跟接觸到的干燥氣體（如SO2、Cl2、O2等）或非電解質(zhì)溶液（石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕：家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P食品罐頭放在南極80多年了，卻很少生銹向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉和稀醋酸潤(rùn)濕過(guò)的兩支具支試管分別標(biāo)記為A、B中，按圖1-28裝置好儀器。幾分鐘后，打開(kāi)止水夾，觀察、比較導(dǎo)管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象?；顒?dòng)與探究裝置A中的導(dǎo)管中水柱上升，zx`x`k說(shuō)明裝置A中有氣體參加反應(yīng)。O2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象負(fù)極：2Fe-4e-=2Fe2+正極：

O2+2H2O+4e-=4OH-電池反應(yīng)：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2分析：酸性較弱、中性或堿性條件下，易發(fā)生吸氧腐蝕。B裝置中:正極：2H++2e-=H2↑負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+電池反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑分析：當(dāng)鋼鐵處于酸性氣氛中時(shí)，易發(fā)生析氫腐蝕；說(shuō)明裝置B中有氣體生成。裝置B中的導(dǎo)管中水柱下降。H2（1）如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：若試管中液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：

負(fù)極：

正極：若試管液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：中性或堿吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸析氫Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑鞏固練習(xí)（2）鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但吸氧腐蝕更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱或堿性電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系

燒過(guò)菜的鐵鍋如果未及時(shí)洗凈（殘液中含NaCl），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為Fe2O3?nH2O）。請(qǐng)問(wèn)這種腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕?為什么?解析：屬于電化學(xué)腐蝕（吸氧腐蝕）。因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的,鐵鍋生銹是因?yàn)镕e-C-NaCl形成原電池。鐵作負(fù)極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：若液面上升，則溶液呈

，發(fā)生

腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：

(2)若液面下降，則溶液呈

，發(fā)生

腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－＝2Fe2+O2+2H2O+4e－＝4OH－較強(qiáng)酸性析氫Fe－2e－＝Fe2+2H++2e－＝H2↑課堂練習(xí)右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤．兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe-2e-﹦Fe2+D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕B知識(shí)總結(jié)一、金屬的電化學(xué)腐蝕2、金屬腐蝕的本質(zhì)：1、金屬腐蝕：M-ne=Mn+

金屬的腐蝕是指金屬與周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象析氫腐蝕吸氧腐蝕(原電池、常見(jiàn)、有電流)3種類電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕(不多見(jiàn)、無(wú)電流)【思考與交流】請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)以及下圖總結(jié)金屬防護(hù)常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。衣架和電線的外面包上一層塑料層某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用油脂來(lái)防銹烤藍(lán)涂機(jī)油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻自行車的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施?你還知道哪些防止金屬腐蝕的方法？請(qǐng)舉例說(shuō)明。

制成不銹鋼；或在金屬表面鍍一層比要保護(hù)的金屬更活潑的金屬。用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換鋅塊用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊必須定期更換

二、金屬的防護(hù)1、在金屬表面覆蓋保護(hù)層：油、油漆、塑料、搪瓷、鍍一層金屬2、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如制成合金3、電化學(xué)保護(hù)法一)、原理：防止金屬失電子二)、方法：（2）外加電流的陰極保護(hù)法（1）犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法（2）外加電流的陰極保護(hù)法輔助陽(yáng)極（不溶性）（