1.4 金属的腐蚀与防护-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修1）

第四节 金属的腐蚀与防护 一、金属的电化学腐蚀 自主探究： [阅读教材P30，回答] 1、什么是金属的腐蚀？特点是什么？ 2、金属的腐蚀可分为哪几类？ 类别： a. 化学腐蚀 b.电化学腐蚀 本质：金属原子失去电子被氧化的过程。 金属腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀.如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀. 不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应. 4 铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？ zxxk 1、吸氧腐蚀（弱酸性或中性或碱性水溶液） 负极：2Fe - 4e =2Fe2+ 正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH－ 总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 (一)、钢铁的腐蚀 学科网 2、析氢腐蚀（酸性水溶液） 负极：Fe － 2e － = Fe2+ 总反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 正极：2H+ + 2e－ = H2↑ 总结归纳： 归纳小结 金属腐蚀 的实质 金属的腐蚀 种类 原理 区别 腐蚀速度 联系 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较 金属原子失去电子被氧化而消耗的过程： 　　　　M-ne-=Mn+ 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀 不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀 直接发生氧化还原反应 发生原电池反应 腐蚀过程无电流产生 有电流产生 金属直接被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 电化学腐蚀>化学腐蚀 往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大 【交流与讨论】： 铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因. 1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀. 海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行. 2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈. 由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈. 1.改变金属的内部组织结构 例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。 二、金属的防护 2.保护层法:在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。 在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。 3)、电化学 保护法 a金属做原电池正极: 牺牲负极 保护正极法 b金属做电解池阴极: 牺牲阳极 保护阴极法 外加电流的阴极保护法 ——电解原理 牺牲阳极的阴极保护法 ——原电池原理 惰性金属 阳极 被保护的金属设备 阴极 被保护的金属设备 正极 比被保护金属活泼的金属 负极 金属腐蚀中产生的能量及物质可否科学地进行应用？ 三、电化学腐蚀原理的利用 ？思考： 某品牌保暖贴的使用说明。请仔细研读说明书，思考并尝试回答下列问题。 品名:一次性保暖贴 主要成分:铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能:平均温度为55℃，最高混度为63℃。 发热时间在12小时以上 使用说明:使用时将外包装贷撕开，取出内袋，将保护衬纸揭下，贴在需要取 暖或热敷部位的内衣外侧;使用完后，从衣服上撕下即可【严禁直接接触皮肤】 三、电化学腐蚀原理的利用 任务一：探究保暖贴的发热原理 1.保暖贴在发热过程中，其主要成分分别起什么作用? 2.为什么保暖贴能较持久而又稳定地提供热量? 3.保暖贴使用的是双层白装。外层由不透气的明胶层制成，内层由微孔透气膜制成,为什么要这样设计? 4.为什么保暖贴使用后会变得较硬? 主要成分:铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 交流与讨论： 三、电化学腐蚀原理的利用 任务二：金属腐蚀产生的热量可以被合理利用，其物质变化如何应用？ 1.保暖贴在发热过程中，负极产物是什么?如何验证？有何性质？ 2.金属腐蚀正极反应如何？正极反应如何利用？ 交流与讨论： 负极：2Fe - 4e =2Fe2+ 正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH－(碱性或中性条件) 2H+ + 2e－ = H2↑(酸性条件) 如何验证？ 思考：使用后的保暖贴如何加以应用？（查阅资料） 1．关于下图所示装置的判断，叙述正确的是(　　) 2.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法