魯科版選修《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章第三節(jié)《金屬的腐蝕與防護(hù)》

1、金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)臨朐二中臨朐二中 連海萍連海萍鐵銹的主要成鐵銹的主要成分：分：Fe2O3nH2O銅器表面生成銅銅器表面生成銅綠綠,主要成分：主要成分：Cu2(OH)2CO3因?yàn)榻饘俑g而使橋梁坍塌因?yàn)榻饘俑g而使橋梁坍塌金屬腐蝕更多圖片相關(guān)鏈接金屬腐蝕更多圖片相關(guān)鏈接http:/ 據(jù)統(tǒng)計，全世界每年金屬腐蝕造成據(jù)統(tǒng)計，全世界每年金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占各國國內(nèi)生產(chǎn)總值的直接經(jīng)濟(jì)損失約占各國國內(nèi)生產(chǎn)總值的的2%-4%2%-4%，超出地震、水災(zāi)、臺風(fēng)等自，超出地震、水災(zāi)、臺風(fēng)等自然災(zāi)害造成的損失總和。然災(zāi)害造成的損失總和。資料資料http:/ 1、 知道金屬腐蝕的兩種類型（化

2、學(xué)腐蝕和電化知道金屬腐蝕的兩種類型（化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕）。學(xué)腐蝕）。2 2、 能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,認(rèn)識金認(rèn)識金屬腐蝕的危害。屬腐蝕的危害。3 3、 知道防護(hù)金屬腐蝕的方法。知道防護(hù)金屬腐蝕的方法。重點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護(hù)重點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護(hù)難點(diǎn)：吸氧腐蝕的電化學(xué)原理難點(diǎn)：吸氧腐蝕的電化學(xué)原理 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P P2727-P-P2828頁內(nèi)容，并完成以下問題頁內(nèi)容，并完成以下問題。 問題問題11金屬腐蝕的概念？金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？金屬腐蝕的概念？金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？ 問題問題

3、22金屬腐蝕的種類有哪些？電化學(xué)腐蝕有幾種？金屬腐蝕的種類有哪些？電化學(xué)腐蝕有幾種？ 問題問題33化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別是什么？化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別是什么？金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)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: 金屬的腐蝕是指金屬表面與周圍的物金屬的腐蝕是指金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞。質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞。2)本本質(zhì)質(zhì)電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 (原電池、常見、有微電流原電池、常見、有微電流)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 (不多見、無微電流不多見、無微電流)金屬原子金屬原子金屬陽離子金屬陽離子氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)失失

4、e-3)種類種類M - ne- = M n+電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕兩種金屬接觸且又同時暴露在潮兩種金屬接觸且又同時暴露在潮濕空氣里或與電解質(zhì)溶液接觸時濕空氣里或與電解質(zhì)溶液接觸時由于形成原電池而發(fā)生的腐蝕。由于形成原電池而發(fā)生的腐蝕。定義：定義：電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究：1、步驟：向鐵粉中加入少量碳粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用、步驟：向鐵粉中加入少量碳粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用NaCl溶液和稀溶液和稀CH3COOH潤濕過的兩支具支試管（潤濕過的兩支具支試管（a、b）中。）中。十分鐘后，打開止水夾。觀察、比較導(dǎo)管中的水柱（在水中滴加十分鐘后，打開止水夾。觀察、比較導(dǎo)管中的水柱（

5、在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。十分鐘后，打開止水夾。請觀察下圖所示導(dǎo)管中十分鐘后，打開止水夾。請觀察下圖所示導(dǎo)管中的水柱變化和試管中的現(xiàn)象。的水柱變化和試管中的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a裝置：具支試管中有暗紅色鐵銹產(chǎn)生，導(dǎo)管內(nèi)水裝置：具支試管中有暗紅色鐵銹產(chǎn)生，導(dǎo)管內(nèi)水柱上升，高于試管內(nèi)液面。柱上升，高于試管內(nèi)液面。b裝置：具支試管中有暗紅色鐵銹產(chǎn)生，導(dǎo)管內(nèi)水裝置：具支試管中有暗紅色鐵銹產(chǎn)生，導(dǎo)管內(nèi)水柱下降，低于試管內(nèi)液面。柱下降，低于試管內(nèi)液面。鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件電

6、極反應(yīng)電極反應(yīng)總反應(yīng)總反應(yīng):聯(lián)系聯(lián)系負(fù)極負(fù)極Fe(- )正極正極C(+)鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O（鐵銹）（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)極負(fù)極Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e =2Fe2+正極正極C(+)2H+ 2e = H2O2+2H2O+4e =4OH-總反應(yīng)總反應(yīng):Fe + 2 H+ = Fe2+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(O

7、H)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)想聯(lián)想. .質(zhì)疑質(zhì)疑金屬的腐蝕CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO2Fe-2e-=Fe2+負(fù)極：負(fù)極：(Fe)正極：正極：(Cu)電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：空氣中的空氣中的SO2 , CO2 及氯化鈉溶于水膜及氯化鈉溶于水膜中中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后續(xù)反應(yīng)：后續(xù)反應(yīng)：Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 1、如圖、如圖, , 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：

8、（1）若液面上升，則溶液呈若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 正極：正極：若液面下降，則溶液呈若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生腐蝕，電極反性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：應(yīng)式為：負(fù)極： 正極：正極： （2）針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 1、如圖、如圖, , 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：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，則溶液呈若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 正極：正極：若液面下降，則溶液呈若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生腐蝕，電極反性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：

9、負(fù)極：應(yīng)式為：負(fù)極： 正極：正極： （2）中性或弱酸中性或弱酸 吸氧吸氧Fe2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH酸酸析氫析氫Fe2e-=Fe2+2H+2e-=H2 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2鋼鐵在銹蝕過程中，下列鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生種變化可能發(fā)生的是的是 （ ） Fe由由+2價轉(zhuǎn)化為價轉(zhuǎn)化為+3價價 O2被還原被還原 產(chǎn)生產(chǎn)生H2 Fe(OH)3失水形成失水形成Fe2O3 H2O 雜質(zhì)碳被氧化除去雜質(zhì)碳被氧化除去 A. B. C. D. C思考 http:/ , 給支架烤上一層漆給支架烤上一層漆, ,將齒輪鍍上一層鉻將齒輪鍍上一層鉻并涂上機(jī)油。并涂上機(jī)油。健身器材刷油漆以防

10、銹健身器材刷油漆以防銹自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr2.2.改變金屬的內(nèi)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)部組織結(jié)構(gòu)例如制造各種耐腐蝕例如制造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼。成不銹鋼。金屬的防護(hù)金屬的防護(hù)原理：形成原電池反應(yīng)時，讓原理：形成原電池反應(yīng)時，讓被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬做做正極正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬活潑金屬反應(yīng)受到腐反應(yīng)受到腐蝕。航海船只的船底四周鑲嵌鋅塊，就是利用犧蝕。航海船只的船底四周鑲嵌鋅塊，就是利用犧牲陽極保護(hù)法來保護(hù)船

11、體的。牲陽極保護(hù)法來保護(hù)船體的。(1)(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法3 3.金屬的電化學(xué)防護(hù)航海的船只航海的船只的船底四周的船底四周鑲嵌鋅塊鑲嵌鋅塊（白色），（白色），就是利用就是利用犧犧牲陽極的陰牲陽極的陰極保護(hù)法。極保護(hù)法。用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換鋅塊鋅塊金屬的電化學(xué)防護(hù)犧牲陽極犧牲陽極的的陰極保護(hù)法陰極保護(hù)法示意圖示意圖原理：將被原理：將被保護(hù)金屬保護(hù)金屬與與另一附加電極另一附加電極作為電解池的兩個極，使作為電解池的兩個極，使被被保護(hù)的金屬保護(hù)的金屬作為作為陰極陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。，在外

12、加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。（2 2）外加直流電源的陰極電保護(hù)法外加直流電源的陰極電保護(hù)法金屬的電化學(xué)防護(hù)廢鐵廢鐵CDB 課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測當(dāng)堂檢測1 1、下列有關(guān)純鐵的描述正確的是（、下列有關(guān)純鐵的描述正確的是（ ）A A熔點(diǎn)比生鐵的低熔點(diǎn)比生鐵的低 B B與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快C C在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕 D D在冷的濃硫酸中可鈍化在冷的濃硫酸中可鈍化D D2 2、下列敘述中正確的是（、下列敘述

13、中正確的是（ ） 鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率速率鍍層破壞后，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）鍍層破壞后，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕更易腐蝕 鋼鐵表面常易銹蝕生成鋼鐵表面常易銹蝕生成 Fe2O3 n H2O A. A. 都正確都正確 B. C. D. B3 3、下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是、下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是( ( ) )A A純銀器表面在空氣中因電化學(xué)腐蝕漸漸變暗純銀器表面在空氣中因電化學(xué)腐蝕漸漸變暗B B當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護(hù)作用護(hù)作用C C在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極保護(hù)法陽極保護(hù)法D D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕它不受腐蝕C4 4、下列事實(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是（、下列事實(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是（ ） A.A.常溫條件下，在空氣中鋁不容易被腐蝕常溫條件下，在空氣中鋁不容易被腐蝕 B.B.鍍鋅鐵片比鍍錫鐵片更耐腐蝕鍍鋅鐵片比鍍錫鐵片更耐腐蝕C.C.用鋅與硫酸制氫氣時，往硫酸中滴少量硫酸銅溶液用鋅與硫酸制氫氣時，往硫酸中滴少量硫酸