第三节 金属的腐蚀与防护 第2课时（同步课件）-2023-2024学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

第三节 金属的腐蚀与防护 第2课时 化学反应与电能 第四章 1 电化学防护法 2 改变结构 加保护层 1 本节重点 本节难点 知识导航 黄河铁牛，是唐朝时期为了固定浮桥所制，千百年来仍没有被河水侵蚀，被完好保存。为了保护铁牛不受侵蚀，铁匠们将铁牛的表面涂了一层厚膜。而在这层镀膜的保护下，铁牛就算经历了风吹日晒、河流侵蚀，它仍然还能基本保持原来的样子。 千年“铁牛”之谜 啥原理吖 ？ 新课导入 切断原 电池反应 1 电化学 保护 2 改变金属 材料组成 金属的防护 温故知新 金属腐蚀的实质 M-ne- = Mn+ 阻止 M-ne- = Mn+ 的发生 金属防护的本质 措 施 知识梳理 金属的防护 在金属中添加其他金属或非金属，以此来改变金属的组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能，制成性能优异的合金 铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，其主要合金元素为铜、硅、镁、锌或锰，其次为镍、铁、钛或铬等，由于铝的比重小，因此铝合金中单位重量的强度高的接近于优质钢 切断原电池反应 改变金属材料组成 铝合金 知识梳理 在金属表面 覆盖保护层 切断原 电池反应 1 电化学 保护 2 改变金属 材料组成 金属的防护 温故知新 金属腐蚀的实质 M-ne- = Mn+ 阻止 M-ne- = Mn+ 的发生 金属防护的本质 措 施 知识梳理 金属的防护 切断原电池反应 在金属表面覆盖保护层 刷油漆 涂黄油 镀金属 涂搪瓷 烤蓝 知识梳理 支架涂油漆 自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？ 支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其他耐腐蚀的合金材料 链条涂油 车圈镀铬 典例精讲 牺牲阳极法 (原电池原理应用) 改变金属 材料组成 在金属表面 覆盖保护层 金属的防护 温故知新 金属防护的本质 金属腐蚀的实质 M-ne- = Mn+ 阻止 M-ne- = Mn+ 的发生 切断原 电池反应 1 电化学 保护 2 措 施 知识梳理 牺牲阳极法 ，什么原理呢？ 知识梳理 金属的防护 牺牲阳极法 牺牲阳极法示意图 e- e- 形成原电池反应时，让被保护金属作正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属作负极，参加反应受到腐蚀。这种保护法牺牲了阳极(原电池负极)，保护了阴极(原电池的正极) 船体上镶嵌的锌块 知识梳理 为什么叫牺牲阳极保护阴极法？而不叫牺牲负极保护正极法？ 正极表示电势高的电极，负极表示电势低的电极，阳极永远发生氧化反应，阴极永远发生还原反应。 电化学中原电池和电解池都是电池，两种情况是不分开的——发生氧化反应是阳极，发生还原反应是阴极。在放电时阳极相当于负极，阴极相当于正极。 而在充电时，阳极相当于正极，阴极相当于负极，这是电池领域的一个普遍规律。也就是说阳极、阴极与电极的正或负没有必然的关系 知识梳理 金属的防护 实验验证：牺牲阳极法 实验步骤 步骤一 Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图所示连接好装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。 步骤二 过一段时间，用胶头滴管从和Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色变化？ 注意：Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁KFe[Fe(CN)6]沉淀 知识梳理 知识梳理 金属的防护 实验验证：牺牲阳极法 实验现象 实验结论 实验1 电流表 阳极 阴极 现象 有关反应 实验2 偏转 锌片逐渐溶解 铁电极上有气泡冒出 Zn-2e- = Zn2＋ 2H＋＋2e- = H2↑ Fe电极被保护，不发生反应。Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护 试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液，无明显变化 知识梳理 金属的防护 实验验证：牺牲阳极法 实验步骤 步骤三 将1 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。 取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光。如图(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养皿中；如图(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。 步骤四 知识梳理 知识梳理 金属的防护 实验验证：牺牲阳极法 实验现象 实验结论 锌作负极，发生反应：_____________________