化学：1.3.3《金属腐蚀和防护》课件(鲁科版选修4)

第三课时金属的腐蚀和防护金属的腐蚀与防护联想.质疑铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？【自主学习1】阅读教材P27-----P28，完成下列问题（1）什么是金属腐蚀？金属腐蚀的本质是什么？可分为哪两类？（2）化学腐蚀和电化学腐蚀的本质区别是什么？（3）电化学腐蚀的根本原因是什么？金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。其本质是金属被氧化。可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。腐蚀过程中是否产生电流。被腐蚀金属成为原电池的负极，失去电子变成金属阳离子进入电解质溶液而消耗。金属的腐蚀与防护CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO2Fe-2e=Fe2+负极：(Fe)正极：(Cu)电解质溶液：空气中的SO2,CO2溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2电池总反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后续反应：Fe2O3·nH2O（铁锈）金属的腐蚀与防护Fe-2e=Fe2+负极：(Fe)正极：(Cu)电解质溶液：空气中的SO2,CO2溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2电池总反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后续反应：Fe2O3·nH2O（铁锈）O2+4H++4e-=2H2O钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图金属的腐蚀与防护思考：你能写出它们的电极反应式吗？钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。电极反应负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极C(+)2H++2e－=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-总反应:Fe+2H+==Fe2+H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系【思考1】以上两个腐蚀过程有什么共同点？有什么不同点？【思考2】如何判断是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀？共同点：负极反应式相同不同点：发生条件不同；正极反应式不同；电池反应不同发生腐蚀的条件：若是中性或酸性很弱，发生吸氧腐蚀；若是酸性较强，发生析氢腐蚀。【拓展】若铜发生下图所示的腐蚀，写出发生的电极反应式和电池反应。负极反应：Cu-2e-=Cu2+正极反应：O2+4e-+4H+=2H2O

电池反应：Cu+O2+4H+=

2H2O+Cu2+P28：有人将还原的电极反应写为：O2+4e-+4H+=2H2O

这两种写法反映了反应条件有什么区别？在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀【小组讨论1】在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢有什么规律？【练习】下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)【自主学习2】阅读教材P29-----P30，完成下列问题（1）金属防护的方法有哪些？（2）防止金属发生电化学腐蚀的关键是什么？（3）什么是牺牲阳极保护法？什么是阴极电保护法？它们的原理分别是什么？牺牲阳极保护法：将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属作为负极发生氧化反应而损耗，被保护金属作为正极就可以避免腐蚀。阴极电保护法：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。原电池原理电解池原理阻止金属成为原电池的负极，避免它阳极氧化反应而溶解。覆盖保护层；牺牲阳极保护法；阴极电保护法；钝化法覆盖保护层衣架和电线的外面包上一层塑料层某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈生活中常见的一些防护措施健身器材刷油漆以防锈自行车的钢圈和车铃镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr【重点讲解2】2、金属防护【思考1】根据电化学原理比较：镀锌铁与镀锡铁的镀层金属被破坏后，哪种铁更易被腐蚀？【思考2】航海船只的船体容易发生哪种腐蚀？如何保护？请画出该保护过程体现的原电池装置（注明电极材料），写出电极反应式。【思考3】以上过程利用的是原电池原理，如何理解“牺牲阳极保护法”这个名称？易发生吸氧腐蚀，可用牺牲阳极保护法保护船体。负极：2Zn-4e=2Zn2+正极：O2+2H2O+4e=4OH-发生氧化反应的是阳极，锌极发生氧化反应，所以在内电路中也叫做阳极。因为铁比锡活泼，镀层破坏后铁作为原电池的负极发生腐蚀，所以镀锡铁易被腐蚀【思考4】化工厂盛放酸性溶液的铁桶容易发生什么腐蚀？如何保护？请画出该保护过程体现的电解池装置（注明电极材料），写出阳极反应式。易发生析氢腐蚀；利用阴极电保护法进行保护(废铁做阳极）。阳极反应式：Fe-2e=Fe2+航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极保护法。用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块【学以致用】根据本节课所学内容，欲保护水库的