4.3 金属的腐蚀与防护 课件 (任务驱动式)(共26张PPT)-高二化学(人教版2019选择性必修1)

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4.3 金属的腐蚀与防护 课件 (任务驱动式)(共26张PPT)-高二化学(人教版2019选择性必修1)

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(共26张PPT)
第四单元 化学反应与电能
第三节 金属的腐蚀与防护
学习目标
1.了解金属发生电化学腐蚀的本质。通过实验,深入掌握电化学腐蚀的特点。会书写铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应和总反应。
2了解防止金属腐蚀的措施和金属的防护方法。
3.通过实验,重点理解掌握金属的电化学防护方法,同时,会对产物进行检验。
金属的腐蚀现象非常普遍。如铁制品生锈,铝制品表面出现白斑,铜制品表面产生铜绿等都属于金属腐蚀,其中用量最大的金属——铁制品的腐蚀最为常见
情境引入 生活中的腐蚀现象
Fe2O3·xH2O
(化合态)
Fe
(游离态)
0
+3
铁生锈过程的变化:
任务一: 金属腐蚀的基本概念
基础
任务一: 金属腐蚀的基本概念
由于与金属接触的气体或液体不同,发生腐蚀的情况也不同
思考:电化学腐蚀的过程是如何发生的呢?
任务一: 金属腐蚀的基本概念
基础




Fe为负极:
石墨为正极:
总反应:
在酸性环境中发生析氢腐蚀
任务一: 金属腐蚀的基本概念
钢铁的吸氧腐蚀
Fe为负极:
石墨为正极:
溶液中:
任务一: 金属腐蚀的基本概念
金属的析氢腐蚀、吸氧腐蚀统称为金属的电化学腐蚀。
金属腐蚀过程中往往是化学腐蚀与电化学腐蚀同时发生,但绝大多数属于电化学腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀的速率大得多。
金属腐蚀
任务一: 金属腐蚀的基本概念
任务一: 金属腐蚀的基本概念
练习1
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物( )
(2)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+( )
(3)纯银制品表面变黑和钢铁表面生锈的腐蚀原理相同( )
(4)钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀( )




观看实验视频:金属的电化学腐蚀
(1)描述现象并解释原因。
(2)思考讨论:任何金属都能发生电化学腐蚀吗?
任务二: 实验--深入理解电化学腐蚀
思考1
任务二: 实验--深入理解电化学腐蚀
观看演示实
验视频后,描述
现象并解释原因。
现象表述:导管内水柱的液面上升
装置中Fe、C、饱和食盐水构成原电池,反应中消耗氧气,发生吸氧腐蚀。使具支试管压强减小,水柱上升
思考讨论:氢之前的金属可以发生析氢腐蚀,吸氧腐蚀没有限制
任务二: 实验--深入理解电化学腐蚀
由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%.金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
我们已经知道金属锈蚀的原因。对此应采取怎样的防护措施呢?
任务二: 实验--深入理解电化学腐蚀
2.如图表示钢铁在海水中的锈蚀过程,以下有关说法正确的是(  )
A.该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B.正极为C,发生的反应为氧化反应
C.在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀
D.正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
D
练习2
3.如图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量炭粉,装入内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中,打开止水夹片刻后,下列有关该实验的说法合理的是(  )
A.甲装置导管口有气泡,乙装置导管内出现一段液柱
B.甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀
C.乙装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D.乙装置导管口有气泡冒出
练习3
D
思考:如何防止金属发生化学腐蚀?从哪些方面入手?
(1)改变金属材料的组成,提高搞腐蚀性;
(2)在金属材料的表面覆盖保护层。
思考2
任务三: 金属的防护方法
比如:表面喷油漆、矿物油;覆盖搪瓷、塑料;表面形成致密的氧化膜(如烤蓝);镀上一层其他金属
无破损时,锌表面形成致密的氧化膜,锡的活性比铁差难腐蚀;发生破损时,白铁中锌为负极,铁为正极被保护,马口铁中锡为正极,铁为负极腐蚀加快
任务三: 金属的防护方法
思考3
学生活动三:白铁破损时铁被保护,金属防护的启示?
思考讨论(1)其它防护方法
(3)观看实验4-4实验(1)视频,并填课本上表格。
任务三: 金属的防护方法
基础
任务三: 金属的防护方法
观看演示实
验视频后,关注
现象并填表。
任务四: 实验--牺牲阳极法
实验 电流表 阳极 阴极
现象
有关反应
偏转
锌片逐渐溶解
铁电极上有气泡冒出
Zn-2e- = Zn2+
2H++2e- = H2↑
结论:Fe被保护。Fe、Zn和酸化的NaCl溶液构成原电池;Zn作负极被腐蚀,Fe作正极被保护。原电池正极被保护
试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液,无明显变化
学生活动四:观看实验4-4实验(2)视频
任务四: 实验--牺牲阳极法
实验结论:
锌作负极:Zn-2e-=Zn2+
铁作正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
铁作正极,不反应,被保护
实验结论:
铁作负极:Fe-2e-=Fe2+
铜作正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
铁作负极,发生氧化反应,被腐蚀
实验现象:裹有锌片的铁钉,锌片逐渐溶解;铁钉附近溶液变红色;
实验现象:裹有铜丝的铁钉,铁钉逐渐溶解,铁钉附近溶液有蓝色沉淀生成;
实验现象和实验结论
任务四: 实验--牺牲阳极法
辅助阳极反应 辅助阳极材料
牺牲阳极法
外加电流法
任务三: 金属的防护方法





练习4

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