4.3《金属的腐蚀与防护-金属的防护》教学课件(共28张PPT)人教版高中化学选择性必修一

(课件网) 第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 第二课时 金属的防护 从螺丝钉到千亿工程 --探寻金属防护密码 视频导入 思考： 是什么导致了这场灾难 为什么腐蚀比预想的快？ 我们怎样延缓腐蚀？ 教学目标 1 2 3 了解金属腐蚀的途径，认识金属腐蚀的危害 掌握电化学防护的两种方法及原理 了解防护的意义，和多种防护措施的综合应用 金属防护的途径 1 刷漆、涂油、电镀、烤蓝 喷涂油漆、矿物性油脂；覆盖搪瓷、塑料等；电镀锌、锡、铬、镍等 基于原电池原理的防护 基于电解池原理的防护 改变金属组成 制成优异合金 表面覆盖保护层 普通钢加入镍、铬制成不锈钢 搪瓷 烤蓝保护层 电化学防护 腐蚀材料： 腐蚀环境： 腐蚀原理： 不锈钢炊具 1 2 3 钢铁（Fe-C） 水、氧气 原电池 探究金属的电化学防护 2 一杯盐水，一根铁钉，如何让铁钉在盐水中久不生锈？ 提供：锌片，铜丝 选择哪种金属 没有导线，如何连接？ 是否腐蚀，怎么检验？ 探究一：基于原电池原理的防护 设计实验： 预测现象： NaCl溶液，铁钉，铜丝，锌丝，1%酚酞溶液， 0.2mol/LK3[Fe(CN)6]溶液，培养皿 实验用品 实验步骤 ① 培养皿中加入适量NaCl溶液，滴入酚酞和铁氰化钾各2滴，放入缠有铜丝的铁钉；裹有锌皮的铁钉。 ②观察颜色变化，并记录实验现象 Fe2+ 与 K3[Fe(CN)6]溶液反应， 生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀。 关键信息 2 探究一：基于原电池原理的防护 锌作负极：Zn 2e = Zn2+ 铁作正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH 铁作负极：Fe 2e = Fe2+ 铜作正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH 2 Zn-Fe Cu-Fe 铜丝处出现红色，裸露的铁钉处出现蓝色 锌皮包裹处无变化，裸露的铁钉处出现红色 探究一：基于原电池原理的防护 应选择活泼性 的金属组成原电池 结论： 腐蚀 保护 更强 如果铁作负极，被 ； 如果铁作正极，被 ； 形成原电池时，让被保护的金属作正极；让更活泼金属作负极，参加反应受到腐蚀。这种方法牺牲了阳极(原电池负极)，保护了阴极(原电池的正极) 02 镁和镁合金，锌和锌合金，铝和铝合金。 牺牲阳极材料 无需外部电源，应用灵活，便于安装 优 点 阳极持续消耗，需定期更换 适用小型或局部保护 局限性 牺牲阳极法 探究一：基于原电池原理的防护 02 船底四周镶嵌锌块 船体上镶嵌的锌块 家用热水器更换镁棒 牺牲阳极法 探究一：基于原电池原理的防护 储罐内壁固定阳极 锅炉内壁、船舶外壳、小型储罐、埋地管道保护 应用： 白铁皮是在薄钢板表面镀锌，罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀锡 2 探究一：基于原电池原理的防护 思考： 白铁皮水桶 马口铁罐头盒 若上述两种钢铁制品的表面出现破损，腐蚀情况相同吗？ 2 一杯盐水，一根铁钉，如何让铁钉在盐水中久不生锈？ 提供：铜丝，石墨电极，电池，导线，指示剂 探究二：基于电解池原理的防护 设计实验： 预测现象： 选电极 连接电源 是否腐蚀，怎么检验？ NaCl溶液，铁钉，铜丝，铅笔，1%酚酞溶液，铁氰化钾溶液，培养皿，5号干电池，鳄鱼夹 实验用品 实验步骤 ① 培养皿中加入NaCl溶液，滴入酚酞和铁氰化钾各2滴，放入铁钉和铜丝（或者铁钉和石墨电极），连接电池正负极，组装电解池； ② 观察并记录现象 红色导线连电池正极，黑色导线连电池负极 注 意 2 ③ 变换电池正负极，再试一次 探究二：基于电解池原理的防护 Fe极变蓝，Cu极变红且有气泡 Fe极变红且有气泡，铜丝溶解 阳极：Fe 2e = Fe2+ 阴极：2H2O + 2e =H2 ↑+ 2OH 阳极：Cu 2e = Cu2+ 铁做阳极 铁做阴极 2 阴极：2H2O + 2e =H2 ↑+ 2OH 铁-铜—NaCl电解池 探究二：基于电解池原理的防护 2 铁-碳—Na2SO4电解池 铁做阳极 铁做阴极 Fe极变蓝，石墨电极变红且有气泡 Fe极变红，有小气泡产生 阳极： ... ...