高中化学苏教版选修四1．3．1《金属的电化学腐蚀》课件（共29张PPT）

(课件网) 金属的电化学腐蚀 选修4 化学反应原理 专题一 化学反应与能量变化 Electrochemical corrosion of metal 01 今 日 播 报 铜 生 锈 金属的腐蚀在生活中非常普遍 铁 生 锈 金属的腐蚀在生活中非常普遍 飞机坠毁 配电箱 桥梁塌陷 排水管道 空调支架 油管穿孔 金属腐蚀的危害--安全威胁 全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和的6倍。 我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁总产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失约占国民生产总值的4%；约合人民币：3000亿元。 这还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%—30%。 金属腐蚀的危害--经济损失 金属腐蚀的危害--新闻链接 1967年12月15日，美国俄亥俄河上的银桥坍塌事件直接导致50余辆汽车坠入俄亥俄河中，46人丧生。 俄亥俄洲气候潮湿，银桥所用的钢材不像普通钢材只含0.2﹪的碳，它的含碳量高达0.6﹪。 【问题1】你了解铜绿、铁锈的主要成分么？ 【问题2】用氧化还原反应的观点看，金属腐蚀的本质是什么？ 铁锈成分：Fe2O3·nH2O 铜绿成分：Cu2(OH)2CO3 M－ne－→Mn+ 金属腐蚀的本质 02 探“锈”行 动 课前探究实验： 铁钉在不同条件下的锈蚀 仪器和药品：洁净无锈的铁钉若干、 试管若干、植物油、CH3COOH溶液、 NaCl溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水、无水氯化钙、棉花。 任务要求：通过几组对比实验现象的观察，探究铁钉锈蚀的条件。小结在什么条件下铁钉基本不锈蚀？在什么条件下铁钉锈蚀严重？ 实验第一天 7天后 20天后 30天后 铁钉在不同条件下的锈蚀 实验条件 铁钉生锈程度 实验结论 铁钉表面基本无锈蚀 铁钉表面基本无锈蚀 铁钉与水面接触部分有铁锈 铁钉与水面接触部分有较多铁锈 铁钉上半部分有较多铁锈，下半部分有气泡 隔绝空气中的水蒸气 隔绝空气中的氧气 与空气、水同时接触才会发生锈蚀 酸或氯化钠能使铁钉在氧气和水存在的环境中加速锈蚀。 03 分 组 实 验 探 究 无锈铁片 石墨棒 电解质 溶液 实验探究钢铁的电化学腐蚀 提供的仪器和药品：电解槽、电流表、导线、温度计、 铁片、石墨棒、 4mol · L -1氯化钠溶液、 4mol · L -1醋酸溶液 问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？ 实验原理 装置图 提供的仪器和药品：试管、小烧杯、滴管、带有针头的橡皮塞、还原铁粉、活性炭粉、药匙、4mol · L -1氯化钠溶液、 4mol · L -1醋酸溶液 实验原理 装置图 问题2：钢铁腐蚀过程中有没有气体的生成或消耗？ 注射器针头 铁粉和活性炭粉 实验探究钢铁的电化学腐蚀 Fe2+ Fe3+ 信息提示： Fe3+ + 3SCN?=Fe(SCN) 3 （溶液呈血红色） 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓（蓝色沉淀） 问题3：Fe发生腐蚀失电子转化为Fe2+还是Fe3+ ？ 实验探究钢铁的电化学腐蚀 无锈铁片 石墨棒 电解质 溶液 实验探究钢铁的电化学腐蚀 实验现象： 两个装置中体系温度均上升，电流计指针均发生偏转。 问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？ 实验原理 装置图 实验探究钢铁的电化学腐蚀 体系压强减小 体系压强增大 用氯化钠溶液润湿试管 用醋酸溶液润湿试管 演 示 实 验 演 示 实 验 装置内O2的体积分数变化 装置内的温度变化 0 min 2 min 4 min 6 min 8 min 10 min 演 示 实 验 温度 氧气体积分数 类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 发生的 条件 电极 反应 相互 关系 钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较 水膜呈中性、弱酸性或碱性 水膜呈强酸性 负极Fe(-) 正极C(+) 总反应： 2Fe-4e－= 2Fe2+ Fe-2e－=Fe2+ O2+2H2O+4e－=4OH ... ...