【課件】金屬的腐蝕與防護(hù)++課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)第四章化學(xué)反應(yīng)與電能[學(xué)習(xí)目標(biāo)]化學(xué)必修第一冊(cè)人民教育出版社化學(xué)必修第二冊(cè)人民教育出版社1.了解金屬腐蝕的現(xiàn)象及危害。2.知道金屬腐蝕的類(lèi)型和本質(zhì)及金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件，

能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因(重、難點(diǎn))。3.掌握防止金屬腐蝕的措施及原理(重點(diǎn))。新課導(dǎo)入舉例說(shuō)明日常生活中金屬腐蝕的現(xiàn)象，有哪些危害？鐵制品生銹銅制品產(chǎn)生銅綠一、金屬的腐蝕1．金屬腐蝕的普遍性及危害(1)金屬腐蝕現(xiàn)象普遍存在，常自發(fā)進(jìn)行。(2)金屬腐蝕的危害①金屬制品的外形、色澤及機(jī)械性能等方面都會(huì)發(fā)生變化，從而使機(jī)器設(shè)備、儀器、儀表的精度和靈敏度降低，甚至報(bào)廢。②橋梁、建筑物的金屬構(gòu)架強(qiáng)度降低而造成坍塌。③地下金屬管道發(fā)生泄漏、輪船船體損壞。淹沒(méi)歲月的南渡江鐵橋2．金屬的腐蝕(1)概念：金屬或合金與周?chē)臍怏w或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。(2)本質(zhì)：M－ne-→Mn+氧化反應(yīng)被酸腐蝕過(guò)的管道與鐵管連接的銅閥門(mén)(3)分類(lèi)：一、金屬的腐蝕①化學(xué)腐蝕：金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)直接反應(yīng)而引起的腐蝕。溫度高腐蝕速率快。②電化學(xué)腐蝕：不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。(3)分類(lèi)：特別提醒：電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但絕大多數(shù)屬于電化學(xué)腐蝕。一、金屬的腐蝕2．金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕3．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性正極：2H++2e-

==

H2↑負(fù)極

Fe－2e-

==Fe2+總反應(yīng)：Fe+2H+==Fe2++H2↑進(jìn)一步反應(yīng)：2Fe(OH)3

==

Fe2O3·xH2O＋(3-x)H2O正極：O2+2H2O+4e-

==4OH-總反應(yīng)：2Fe+

O2+2H2O

==

2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O==

4Fe(OH)3析氫腐蝕吸氧腐蝕通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但后者更普遍實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋

導(dǎo)管中________裝置中鐵、碳和飽和食鹽水構(gòu)成_______，鐵釘發(fā)生_____腐蝕

①試管中產(chǎn)生氣泡的速率____Zn與CuSO4反應(yīng)生成Cu，Zn、Cu和稀鹽酸構(gòu)成_______，發(fā)生_______腐蝕，產(chǎn)生氣泡的速率更___液面上升原電池吸氧快原電池電化學(xué)快視頻導(dǎo)學(xué)一、金屬的腐蝕4．實(shí)驗(yàn)探究①電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕更為普遍；②電化學(xué)腐蝕速率比化學(xué)腐蝕大得多；③通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但后者更普遍。特別提醒一、金屬的腐蝕4．實(shí)驗(yàn)探究思考交流1.正誤判斷(1)無(wú)論化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕，金屬的腐蝕都是金屬失電子被氧化的過(guò)程(2)因?yàn)镃O2普遍存在，所以鋼鐵腐蝕以析氫腐蝕為主(3)銅在酸性條件下也可以發(fā)生析氫腐蝕(4)純鐵不易被腐蝕，生鐵易被腐蝕，是因?yàn)樯F中含碳能形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕(5)鐵的電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe－3e－===Fe3＋√××√×一、金屬的腐蝕2.在一塊拋光、干凈的鋼片上滴上一滴含有少量酚酞和鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])的飽和食鹽水，幾分鐘后，液滴中心部分主要呈現(xiàn)藍(lán)色，液滴邊緣為一紅色圓環(huán)，而在兩者之間有一棕褐色環(huán)。如圖所示：思考下列問(wèn)題：(1)液滴中心出現(xiàn)藍(lán)色的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________。中心氧氣的濃度小，為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，后發(fā)生：Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓(藍(lán)色沉淀)一、金屬的腐蝕思考交流2.在一塊拋光、干凈的鋼片上滴上一滴含有少量酚酞和鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])的飽和食鹽水，幾分鐘后，液滴中心部分主要呈現(xiàn)藍(lán)色，液滴邊緣為一紅色圓環(huán)，而在兩者之間有一棕褐色環(huán)。如圖所示：(2)液滴邊緣為一紅色圓環(huán)的原因：_______________________________________________________________________________________。邊緣氧氣的濃度較大，為正極，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使酚酞變紅一、金屬的腐蝕思考交流2.在一塊拋光、干凈的鋼片上滴上一滴含有少量酚酞和鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])的飽和食鹽水，幾分鐘后，液滴中心部分主要呈現(xiàn)藍(lán)色，液滴邊緣為一紅色圓環(huán)，而在兩者之間有一棕褐色環(huán)。如圖所示：(3)棕褐色環(huán)的主要成分為鐵銹，用化學(xué)用語(yǔ)表示產(chǎn)生鐵銹的過(guò)程：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。一、金屬的腐蝕思考交流中心區(qū)(負(fù)極)產(chǎn)生的Fe2＋向邊緣(正極)移動(dòng)，發(fā)生如下一系列變化：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===(3－x)H2O＋Fe2O3·xH2O(鐵銹)思考討論有哪些金屬防護(hù)的方法？根據(jù)金屬腐蝕實(shí)質(zhì)，你能提出金屬的防護(hù)方法嗎？涂油漆烤藍(lán)保護(hù)層搪瓷盆電鍍輪轂二、金屬的防護(hù)1．改變金屬材料的組成如普通鋼中加入鎳、鉻等制成不銹鋼產(chǎn)品，鈦合金不僅具有優(yōu)異的抗腐蝕性，還具有良好的生物相容性。二、金屬的防護(hù)2．在金屬表面覆蓋保護(hù)層如在鋼鐵制品的表面噴涂油漆、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等；電鍍鋅、錫、鉻、鎳等；利用化學(xué)方法、離子注入、表面滲鍍等方式在金屬表面形成穩(wěn)定的鈍化膜。涂油漆鋁塑管烤藍(lán)保護(hù)層搪瓷盆電鍍輪轂二、金屬的防護(hù)3．電化學(xué)保護(hù)法(1)犧牲陽(yáng)極法原理：原電池原理，被保護(hù)的金屬作正極，活潑性更強(qiáng)的金屬作負(fù)極。應(yīng)用：鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門(mén)安裝鎂合金或鋅塊。二、金屬的防護(hù)(2)外加電流法原理：電解池原理，被保護(hù)的金屬作為陰極，與電源的負(fù)極相連。應(yīng)用：鋼鐵閘門(mén)、高壓線鐵架、地下管道連接直流電源的負(fù)極。二、金屬的防護(hù)3．電化學(xué)保護(hù)法4．電化學(xué)保護(hù)法實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)探究一實(shí)驗(yàn)操作：一段時(shí)間后在Fe電極區(qū)取少量溶液于試管中，再向試管中滴入2滴黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論電流表：指針偏轉(zhuǎn)陽(yáng)極：Zn－2e－===Zn2＋溶液中不含F(xiàn)e2＋，鐵作正極未被腐蝕陽(yáng)極(負(fù)極區(qū))：Zn溶解陰極(正極區(qū))：有氣泡產(chǎn)生，試管中無(wú)藍(lán)色沉淀生成陰極：2H＋＋2e－===H2↑二、金屬的防護(hù)4．電化學(xué)保護(hù)法實(shí)驗(yàn)探究(2)實(shí)驗(yàn)探究二二、金屬的防護(hù)①將裹有鋅皮的鐵釘放入混合了NaCl、酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液的瓊脂中，鐵釘周?chē)兗t。②將纏有銅絲的鐵釘放入混合了NaCl、酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液的瓊脂中，鐵釘周?chē)伤{(lán)色沉淀，銅絲周?chē)兗t。結(jié)論：鐵作為負(fù)極時(shí)易被腐蝕，作為正極時(shí)未被腐蝕思考交流1.正誤判斷(1)犧牲陽(yáng)極法利用的是電解池原理(2)在鐵制品表面鍍鋅，是為了防止鐵制品腐蝕，而且鍍層有損壞仍可對(duì)鐵制品起到保護(hù)作用(3)鐵制品涂油脂、噴油漆是為了隔絕鐵與氧氣的接觸，起到保護(hù)鐵制品的作用(4)鐵閘門(mén)可與外加電源的正極相連，起到保護(hù)作用×√√×二、金屬的防護(hù)思考交流2.下圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是________________。④>②>①>③二、金屬的防護(hù)金屬腐蝕快慢的判斷方法(1)同一電解質(zhì)溶液，同一種金屬腐蝕由快到慢的順序：

電解池的陽(yáng)極＞原電池的負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極>電解池的陰極(2)同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序：

強(qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液(3)同一種電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。(4)金屬活動(dòng)性差別越大，活潑性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。歸納總結(jié)二、金屬的防護(hù)思考交流(1)若X為銅，為減緩鐵的腐蝕，開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于____處，鐵棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________，該種防護(hù)方法稱(chēng)為_(kāi)____________。(2)若X為鋅棒，開(kāi)關(guān)K置于M處，鐵棒上的電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________，該電化學(xué)防護(hù)法稱(chēng)為_(kāi)____________。N2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－外加電流法O2＋4e－＋2H2O===4OH－犧牲陽(yáng)極法二、金屬的防護(hù)3.利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。自我測(cè)試