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高二人教版化學選修四《化學反應(yīng)原理》
第四章第四節(jié)金屬的腐蝕和防護
(第一課時)第一頁,共三十頁。(1)了解金屬腐蝕帶來的危害,認識防止金屬腐蝕的重要意義;(2)了解化學腐蝕和電化學腐蝕的涵義,理解電化學腐蝕發(fā)生的條件,能解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因;(3)認識鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理,會書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.目學教標第二頁,共三十頁。金屬的電化學腐蝕原理及金屬的電化學防護。金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學原理。學教學教第三頁,共三十頁。鐵生銹情景導入:金屬的腐蝕在生活中非常普遍第四頁,共三十頁。銅生銹金屬的腐蝕在生活中非常普遍第五頁,共三十頁??照{(diào)支架第六頁,共三十頁。水龍頭消防栓第七頁,共三十頁。消防栓第八頁,共三十頁。洗手間蓄水池第九頁,共三十頁。軟化水設(shè)備第十頁,共三十頁。排水管道第十一頁,共三十頁。排水管道1、鋼鐵腐蝕普遍性危害性第十二頁,共三十頁。第十三頁,共三十頁。第十四頁,共三十頁。我國鋼鐵腐蝕造成的損失占國民生產(chǎn)總值的2~4%約合人民幣:兩萬億(2012年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值為519322億元)。
影響:全世界每年因為鋼鐵腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約達7000億美元,遠遠超過地震、水災、臺風等自然災害,造成損失的總和。第十五頁,共三十頁。一、金屬的腐蝕金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。M-ne-→Mn+1、金屬腐蝕的定義?其本質(zhì)是什么?第十六頁,共三十頁。請分析下面兩圖中的鐵是否被腐蝕?若均被腐蝕,有什么異同點?紅熱的鐵在空氣中表面變黑,鐵被腐蝕。鐵與碳形成原電池鐵作負極被腐蝕。第十七頁,共三十頁。CFe-----------Fe2+H+負極正極H+A稀硫酸Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+H+電子沿導線傳遞,產(chǎn)生電流H+H+H+原電池第十八頁,共三十頁。3、金屬腐蝕的類型:(1)化學腐蝕
金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學腐蝕。(2)電化學腐蝕
不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學腐蝕。
在日常生活中,比較普遍而且危害較大的是金屬的電化學腐蝕。第十九頁,共三十頁。1、鋼鐵是純凈物嗎?2、鋼鐵在干燥的空氣里不易被腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?
在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水中溶有CO2、SO2等氣體,這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池。第二十頁,共三十頁。在酸雨降臨的地方,金屬腐蝕會特別嚴重,請以鋼鐵腐蝕為例,探究酸性條件下金屬腐蝕的原理,根據(jù)簡易圖,寫出電極反應(yīng)式(鋼鐵中含有少量的碳)。情景創(chuàng)設(shè)一第二十一頁,共三十頁。負極(Fe):Fe—2e—=Fe2+正極(C):2H++2e—=H2↑(1)電化學腐蝕----鋼鐵的析氫腐蝕總:2H++Fe=Fe2++H2↑第二十二頁,共三十頁。情景創(chuàng)設(shè)二燒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液NaCl),第二天便出現(xiàn)紅褐色銹斑。請討論分析此條件下鐵腐蝕的原理,第二十三頁,共三十頁。P85實驗4-3:將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘,用飽和食鹽水浸泡一下,放入下圖具支試管中,觀察導管中水柱變化,并思考引起變化的原因?吸氧腐蝕電化學腐蝕第二十四頁,共三十頁。A負極:Fe-2e-=Fe2+正極:O2+2H2O+4e-=
4OH-(2)電化學腐蝕----鋼鐵的吸氧腐蝕總:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O第二十五頁,共三十頁。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負極Fe(-)正極C(+)總反應(yīng)聯(lián)系水膜呈強酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H22H++Fe=Fe2++H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3·nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(2)電化學腐蝕。同屬于電化學腐蝕,但以吸氧腐蝕為主。第二十六頁,共三十頁。課堂練習1、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)天觀察:(1)若液面上升,則溶液呈性,發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為:負極:,正極:若液面下降,則溶液呈性,發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為:負極:正極:。(2)中性或弱酸吸氧Fe–2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-酸性析氫Fe–2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑第二十七頁,共三十頁。第二十八頁,共三十頁??偧{歸結(jié)一、金屬的腐蝕1.本質(zhì):M-ne-=Mn+
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