4-3-2 金属的防护 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

1965年冬天，在湖北省望山楚墓群中，出土了传说中的越王勾践剑。越王勾践剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%。该剑出土时插在髹漆的木质剑鞘内。这座墓葬深埋在数米的地下，墓室四周用白膏泥填塞，其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥，致密性更好。加上墓坑上部填土夯实，墓室几乎成了一个密闭的空间。墓处在现代荆州附近的漳河二干渠上，地下水位较高，该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡，地下水酸碱性不大，基本上为中性，这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好而得到证实。让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河，但剑身几乎不见锈斑。它千年不锈的原因到底是什么呢？千年不锈之谜第三节金属的腐蚀与防护第二课时金属的防护第四章化学反应与电能1、了解金属的防护；2、掌握金属的电化学保护法(牺牲阳极法、外加电流法)；3、能根据电化学原理选择并设计金属防护的措施。【学习目标】1′

阅读课本108-111页的内容，回答下列问题：1、金属防护的方法有哪些？2、如何运用电化学原理实现电化学防腐？有哪些方法？【问题导学】10′

【点拨精讲】20′

一、金属的防护1、目的：防止金属被氧化从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑2、方法：(1)改变金属材料的组成例如：在钢铁中加入一定比例的铬和镍(如14%～8%Cr，7%～9%Ni)，改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”(合金)。在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。(2)在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面包上一层塑料层烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬如：自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?(3)电化学保护法a.牺牲阳极法原理：应用

原理，让被保护金属作

极，原电池正负找另一种活泼性较强金属作

级用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块验证牺牲阳极法实验装置实验装置电流表阳极阴极现象有关反应2H＋＋2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2＋偏转锌片逐渐溶解铁电极上有气泡冒出试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，无明显变化结论：Fe电极被保护，不发生反应【实验4-4(1)】已知Fe2+与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。实验现象实验结论锌片逐渐溶解，铁钉附近溶液变红色锌(-)：Zn-2e-=Zn2+；铁(+)：O2+2H2O+4e-=4OH-铁作正极，不反应，被保护铁钉逐渐溶解，铁钉附近溶液中产生蓝色固体铁(-)：Fe-2e-=Fe2+；铜(+)：O2+2H2O+4e-=4OH-铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀【实验4-4(2)】裹有锌片的铁钉裹有铜丝的铁钉原理：应用

原理，将被保护的钢铁设备做

极，用惰性电极做辅助

极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。阴阳电解池b.外加电流法例：下列装置(都盛有0.1mol/LH2SO4溶液)中的四个Zn电极为四块相同的纯锌片，其中腐蚀最快的是(

)C方法：金属腐蚀速率的判断，首先应确定金属所处装置是原电池，还是电解池。其次判断该金属是原电池的正、负极，还是电解池的阴、阳极。最后利用金属腐蚀快慢的规律进行判断。金属腐蚀快慢的规律：(1)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，氧化还原反应的速率越____，活泼金属被腐蚀的速度越____。(2)同一种金属的腐蚀：在电解质中_____非电解质中。(3)同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀(阳极)____原电池原理引起的腐蚀(负极)_____化学腐蚀_____有防腐措施的腐蚀(电解池的阳极、原电池的正极及加有镀层的金属)。>>>>快快外接电流法＞牺牲阳极法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件防腐措施由好到坏的顺序如下：金属防护的几种重要方法①改变金属材料的组成，如制成合金。②在金属表面覆盖保护层，如喷油漆、涂油脂。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。【课堂小结】1′

1.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()

①纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗②镀锡铁制品的镀层破损时，镀层对铁制品仍起保护作用③在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法④将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐⑤铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀A.①②④B.②③⑤C.③④⑤D.①③⑤D【当堂检测】13′

2.下列叙述不正确的是(

)A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量的硫酸铜能加快反应速率B.镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀C.钢铁表面常易被锈蚀生成Fe2O3·nH2OD.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，电极反应相同的是负极反应B3.下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是(

)DA.若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒，开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀C.若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法D.若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑4.相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是(

)C5.如图所示，烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()

A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥D．⑤③②④①⑥C6.钢铁工业是国家工业的基础。请回答下列钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题：(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是_____________________________________________。(2)下列装置可防止铁棒被腐蚀的是________。2FeCl3＋Fe===3FeCl2BD(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，如图所示装置。①A电极对应的金属是________(填元素名称)，B电极上发生的电极反应是____________________。②若电镀前铁、铜两电极质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12