4.3 .1金属的腐蚀与防护 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章　 化学反应与电能 第三节　金属的腐蚀与防护 第1课时　金属的腐蚀与防护 [学习目标] 1.认识金属腐蚀的本质及其原因。 2.理解金属铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 3.能解释其他金属腐蚀的原因。 [重点难点] 理解金属铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀并能进行应用。 引入新课 金属腐蚀有哪些危害？ (1)外形、色泽、机械性能发生变化； (2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； (3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌； (4)地下金属管道泄漏； (5)轮船船体损坏； (6)金属腐蚀还可能造成环境污染。 一、金属的腐蚀 1.金属的腐蚀 (1)概念： 金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象 M – ne- →Mn+ 输油管道的腐蚀 淹没岁月的南渡江铁桥 1.金属的腐蚀 (2) 金属腐蚀分类： 被酸腐蚀过的管道 与铁管连接的铜阀门 ①化学腐蚀： 金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀。 温度高腐蚀速率快。 ②电化学腐蚀： 不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应。 比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 两种腐蚀的共性是什么？区别是什么？ 一、金属的腐蚀 铜板上的铁铆钉生锈 钢制燃气灶炉头被腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀，且比化学腐蚀的速率大得多。 一、金属的腐蚀 2.钢铁的电化学腐蚀 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 正极： 2H++ 2e- == H2↑ 负极 Fe － 2e- == Fe2+ 总反应： Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑ 进一步反应： 2Fe(OH)3 == Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH- 总反应：2Fe+ O2+2H2O == 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 一、金属的腐蚀 ①电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为普遍 ②电化学腐蚀速率比化学腐蚀大得多 ③通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 2.钢铁的电化学腐蚀 特别提醒 视频导学 一、金属的腐蚀 请完成学案上的导思、导练 化学反应的速率 导思 授课老师可根据需要选择使用 1.正误判断 (1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程(　　) (2)因为CO2普遍存在，所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主(　　) (3)铜在酸性条件下也可以发生析氢腐蚀(　　) (4)纯铁不易腐蚀，生铁易腐蚀，是因为生铁中含碳能形成原电池发生电化学腐蚀(　　) (5)铁的电化学腐蚀的负极反应为Fe－3e－===Fe3＋ (　　) √ × × √ × 导思 2.实验探究 实验操作 实验现象 实验解释   导管中___________ 装置中铁、碳和饱和食盐水构成_______，铁钉发生_____腐蚀   ①试管中产生气泡的速率____ Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成_______，发生_______腐蚀，产生气泡的速率更___ 液面上升 原电池 吸氧 快 原电池 电化学 快 导练 1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是 A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M(OH)n＋ H2↑ B.金属的化学腐蚀的实质是：M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀 √ 授课老师可根据需要选择使用 导练 2.如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋ D.a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 √ a中为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小 b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大 二、金属的防护 思考讨论 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的2% ～ 4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。全世界每年因为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总和的6倍。 面对金属腐蚀危害的事实，你了解哪些金属防护的方法？根据金属腐蚀实质，你能提出金属的防护方法吗？ 4 . 24 世界腐蚀日 切断原电池反应 给予金属电子 改变金属材料组成 在金属表面覆盖保护层 金属的防护方法 1.改变金属材料的组成 如普通钢中加入镍、铬等制成不锈钢产品，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性， 还具有良好的生物相容性。 钛合金髋关节 二、金属的