選修5第四章-金屬的電化學腐蝕與防護-公開課

1、金屬的電化學腐蝕與防護金屬的電化學腐蝕與防護金屬的腐蝕在生活中非常普遍金屬的腐蝕在生活中非常普遍鋼鐵生銹鋼鐵生銹銅器生銹銅器生銹銅器表面生成銅綠銅器表面生成銅綠一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕1 1、什么是金屬腐蝕？、什么是金屬腐蝕？ 指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。而腐蝕損耗的過程。2 2、金屬腐蝕的本質是什么、金屬腐蝕的本質是什么? ? 是金屬本身失去電子變成陽離子的過程（發(fā)生氧化反應）。是金屬本身失去電子變成陽離子的過程（發(fā)生氧化反應）。M - ne- = Mn+3 3、金屬腐蝕的類型有哪些？、金屬腐蝕的類型有

2、哪些？ 金屬跟接觸到的干燥氣體（如金屬跟接觸到的干燥氣體（如SOSO2 2、ClCl2 2、O O2 2等）或非電解質等）或非電解質溶液（石油）等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。溶液（石油）等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。 不純的金屬與電解質溶液接觸時，發(fā)生原電池反應，比不純的金屬與電解質溶液接觸時，發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子被氧化。較活潑的金屬失去電子被氧化?；瘜W腐蝕：化學腐蝕：電化學腐蝕：電化學腐蝕：根據(jù)與金屬接觸的介質不同根據(jù)與金屬接觸的介質不同 燒過菜的鐵鍋如果未及時洗凈（殘液中燒過菜的鐵鍋如果未及時洗凈（殘液中含含 NaClNaCl），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主），第二天便

3、出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為要成分為Fe Fe 2 2 O O 3 3n nH H2 2O O）。請問這種腐蝕是）。請問這種腐蝕是化學腐蝕還是電化學腐蝕化學腐蝕還是電化學腐蝕? ?為什么為什么? ?解析：屬于電化學腐蝕。解析：屬于電化學腐蝕。 因為鐵鍋是由生鐵做成的因為鐵鍋是由生鐵做成的, ,鐵鍋生銹是因為鐵鍋生銹是因為Fe-Fe-C-NaClC-NaCl形成原電池。鐵作負極，失去電子變成亞鐵形成原電池。鐵作負極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。離子，從而被腐蝕。升溫可加快升溫可加快金屬腐蝕金屬腐蝕家用燃氣灶的中心部位很容易生銹家用燃氣灶的中心部位很容易生銹食品罐頭放在南極食品罐頭放在南極80

4、多年了，卻多年了，卻很少生銹很少生銹海邊的鐵制品比較容易生銹海邊的鐵制品比較容易生銹. .思考思考為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹？為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹？ 在潮濕的空氣里在潮濕的空氣里, ,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水水膜膜。水膜中溶解有來自大氣中的。水膜中溶解有來自大氣中的COCO2 2、SOSO2 2、H H2 2S S等氣等氣體體 使水膜中含有一定量的使水膜中含有一定量的H H + + 這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液的薄膜這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液的薄膜, ,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構成無數(shù)

5、它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構成無數(shù)微小的原電池。微小的原電池。你知道嗎？你知道嗎？鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕聯(lián)系聯(lián)系總反應總反應正極正極C(+)C(+)負極負極Fe(-)Fe(-)電電極極反反應應條件條件析氫腐蝕析氫腐蝕水膜呈水膜呈較強酸性較強酸性Fe-2e-=Fe2+2H+2e-=H22H+Fe=Fe2+H2實驗探究1將鐵和炭的混合粉末撒入內壁用將鐵和炭的混合粉末撒入內壁用氯化鈉氯化鈉潤濕過的試管中，潤濕過的試管中，按圖示裝置好儀器，觀察按圖示裝置好儀器，觀察U U型管中水柱（在水中滴加幾滴型管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。實驗探究1實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象

6、：裝置中U型管兩端液面左_右_高低產生該現(xiàn)象說產生該現(xiàn)象說明了什么問題？明了什么問題？鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕聯(lián)系聯(lián)系總反應總反應正極正極C(+)C(+)負極負極Fe(-)Fe(-)電電極極反反應應條件條件吸氧腐蝕吸氧腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕水膜呈水膜呈強酸性強酸性水膜呈水膜呈中性中性或或弱酸性弱酸性Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e-=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 xH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 金屬的腐蝕以電化學腐蝕為主金屬的腐蝕以電化學腐蝕為主 電化學腐蝕又以吸氧腐蝕為主

7、電化學腐蝕又以吸氧腐蝕為主(1)(1)若液面上升，則溶液呈若液面上升，則溶液呈 ， 發(fā)生發(fā)生 腐蝕腐蝕1.1.如圖如圖, , 水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：(2)(2)若液面下降，則溶液呈若液面下降，則溶液呈_， 發(fā)生發(fā)生_腐蝕腐蝕弱酸性或中性弱酸性或中性吸氧吸氧較強酸性較強酸性析氫析氫 請大家根據(jù)鐵生銹的原理，思考應采取請大家根據(jù)鐵生銹的原理，思考應采取什么措施防止鐵生銹？什么措施防止鐵生銹？交流與討論交流與討論二、金屬的電化學保護二、金屬的電化學保護 1 1、犧牲陽極的陰極保護法、犧牲陽極的陰極保護法 形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，不反

8、應，起到保護作用；形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，不反應，起到保護作用；而活潑金屬反應受到腐蝕。而活潑金屬反應受到腐蝕。實驗探究2課本P87 科學探究實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：電壓計指針發(fā)生偏電壓計指針發(fā)生偏轉，鐵電極上有氣泡產生，取轉，鐵電極上有氣泡產生，取鐵電極附近的溶液滴加鐵電極附近的溶液滴加K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 （鐵氰化鉀）溶液（鐵氰化鉀）溶液無藍色出現(xiàn)。無藍色出現(xiàn)。FeFe2+2+會與會與Fe(CN)Fe(CN)6 6 3-3-反應生成特征的反應生成特征的藍色藍色沉淀沉淀實驗反思這個裝置中有沒有Fe2+產生？說明什么問題？ 此實驗沒有Fe2+產生，說明鐵釘未腐蝕，Zn片起到了防護作用2 2、外加電流的陰極保護法、外加電流的陰極保護法 將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。為陰極，在外加直流電的作