1.4 金属的腐蚀与防护 课件 (共22张PPT) 鲁科版（2019） 化学 选择性必修1

(课件网) 金属的腐蚀与防护 CuSO4 学习目标 了解金属腐蚀的原因、类型及危害，理解金属电化学腐蚀的原理，包括原电池的形成和电极反应。 1 掌握金属防护的方法，如外加保护层、电镀等，知道一些利用金属腐蚀化学原理的应用实例。 2 通过实验探究、观察分析等活动，培养科学探究能力和观察能力，借助交流研讨，提高思维能力和解决问题的能力，通过对实际应用案例的分析，培养自己将理论知识应用于实际问题的能力。 3 认识到金属腐蚀的危害，增强保护金属资源的意识，关注生活中的化学现象，感受化学与生活的密切联系。 4 项目一：金属的腐蚀 找出哪个是化学腐蚀，哪个是电化学腐蚀？ 化学腐蚀 电化学腐蚀 吸氧腐蚀实验和析氢腐蚀实验 实验一： 吸氧腐蚀实验的原理，铁在潮湿空气中构成原电池的过程，以及正负极的反应和铁锈的形成过程。 实验二： 析氢腐蚀实验 根据实验目的、实验用品、实验步骤进行分组实验 为什么铁在潮湿环境中比干燥环境中更容易生锈 在潮湿环境中铁表面水膜的形成，提供离子导体形成原电池，干燥环境中无法形成原电池，导致铁腐蚀速度减慢的原因。 总结归纳 金属电化学腐蚀的本质 金属成为原电池负极，其原子失去电子变成金属阳离子 进入电解质溶液而使金属发生损耗。 M - ne →M (氧化反应) - n+ 总结归纳 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 负极Fe 正极 C 总反应 联系 水膜呈酸性 水膜呈中性或酸性很弱 Fe-2e ==Fe - 2+ 2Fe-4e ==2Fe - 2+ 2H +2e ==H - 2 + O +2H O +4e ==4OH - 2 2 - Fe+2H ==Fe +H 2+ + 2 2Fe+2H O +O ==2Fe(OH) 2 2 2 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 项目二：金属的防护 CuSO4 为了延长巡洋舰的使用时间，我们可以采用哪些有效的金属防护方法呢？ 第一种金属防护方法：表面加保护层 涂油漆 可形成致密保护膜 涂机油 可形成油膜起到润滑和隔离作用 隐藏的敌人 会悄悄影响其性能和使用寿命 “铠甲” 不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？ 项目三：探究金属防护的三种方法 锡 锌 铁 当镀层局部破坏时，锌镀层或锡镀层还能对铁制品起保护作用吗？ 第二种金属防护方法：牺牲阳极保护法 锌比铁更活泼，当锌镀层局部破坏时，锌会作为负极失去电子，保护铁不被腐蚀。而锡比铁不活泼，当锡镀层局部破坏时，铁会作为负极被腐蚀，像老式马口铁罐头，一旦锡镀层受损，就容易生锈。 金属防护的方法不止这一种。 将被保护的金属（如铁）与直流电源的负极相连，惰性电极（如石墨）与直流电源的正极相连，一同置于电解质溶液中。 第三种金属防护方法：阴极电保护法 被保护的金属连接直流电源负极后，成为阴极，在阴极上发生得电子的还原反应，从而抑制了金属的氧化腐蚀。而惰性电极作为阳极，在阳极上可以发生一些不影响被保护金属的反应，如溶液中的阴离子失去电子等。这就像给金属披上了一层电子“防护衣”，使其免受腐蚀的侵袭。 可钝化的金属: 如不锈钢 第四种金属防护方法———电钝化（阳极保护法） 在一定的电解质溶液中，当金属表面的电位达到并保持在一个特定的电位区间时，金属表面会形成一层致密的、具有保护性的钝化膜，这层钝化膜能够极大地降低金属的腐蚀速率。具体操作是通过外加电流或者改变环境条件，使金属的电位升高进入钝化区。例如，通过恒电位仪等设备向金属施加一定的阳极电流，使金属的电位逐渐升高，当达到钝化电位时，金属表面开始形成钝化膜。一旦金属处于钝化状态，即使在腐蚀性环境中，其腐蚀速率也会显著降低。 金属腐蚀超越了因自然灾害以及各类事故造成的经济损失总和。 项目四：分析保温贴实验探究保温贴发热原理与微电解技术初探 金属腐蚀带给我们的影响一定是不利的吗？ 化学工作者在变害为利方面 ... ...