高中化学 1.3《金属的腐蚀与防护》课件2 苏教版选修4.pptVIP

专题1化学反应与能量变化 第三单元金属的腐蚀与防护 中国 世界上钢铁年产量最大的是哪个国家 据报道 我国钢铁的年产量达到了4 2亿吨 占全世界年产量的1 3 已经连续十年居世界首位 到2020年实现工业化时年产量可能达到6亿吨左右 钢铁工业素有 工业粮食 之称 它的发展一度被认为是国家经济发展的晴雨表 铁锈的主要成分 fe2o3 xh2o 铜器表面生成铜绿 主要成分 cu2 oh 2co3 据报道 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 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 金属腐蚀的主要害处 不仅在于金属本身的损失 更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量 钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25 30 腐蚀不仅造成经济损失 也经常对安全构成威胁 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故 如飞机因某一零部件破裂而坠毁 桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷 油管因穿孔或裂缝而漏油 引起着火爆炸 化工厂中储酸槽穿孔泄漏 造成重大环境污染 管道和设备跑 冒 滴 漏 破坏生产环境 有毒气体如cl2 h2s hcn等的泄漏 更会危及工作人员和附近居民的生命安全 一 金属的电化学腐蚀 自主探究 阅读教材p23 回答 1 什么是金属的腐蚀 2 金属的腐蚀可分为哪几类 3 金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么 1 金属的腐蚀 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 2 金属的化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀 3 金属的电化学腐蚀 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 一 金属的腐蚀 铁与酸反应 铁被腐蚀 腐蚀速率较慢 铁作负极 阳极 被腐蚀腐蚀速率较快 按下图进行实验 请比较下列现象的差异 图一 联系旧知 归纳小结1 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 1 铁粉中加入炭粉有何作用 两装置中均能形成原电池吗 进行p23 活动与探究 观察实验现象 回答有关问题 2 两装置中的实验现象有何不同 产生的现象说明什么问题 继续探究 实验 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 4 钢铁的电化学腐蚀 右侧导管内液面上升 右侧导管内液面下降 有气体参与反应 o2 有气体生成 h2 发生吸氧腐蚀 发生析氢腐蚀 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 o2 2h2o 4e 4oh 2h 2e h2 fe 2e fe2 较低 较高 fe 2h fe2 h2 fe2 2oh fe oh 24fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 32fe oh 3 fe2o3 nh2o 3 n h2o 较高 较低 归纳小结2 1 相对于在内河行驶的轮船来说 海轮更容易被腐蚀 2 1910年遗留在南极的食品罐头盒 其表面至今很少有铁锈出现 3 用于连接铜板的铁螺丝容易生锈 4 当化工厂排出的废气为酸性时 工厂附近的铁制品容易生锈 交流与讨论 哪些因素影响了金属腐蚀的快慢呢 金属腐蚀快慢的判断 一 对于不同的金属而言 与金属的活泼性有关 一般地 活泼性越强的金属 越 被腐蚀 二 对于同种金属而言 与引起腐蚀的原因有关 一般说来 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀 2 与介质条件有关 一般说来同种金属的腐蚀在强电解质中 弱电解质中 非电解质中 3 与构成微电池两极的材料有关 两极材料的活动性差别越大 较活泼金属被腐蚀的速度越 4 与环境温度有关 温度越高 金属腐蚀速度越 注意 在钢铁的腐蚀过程中 其电化学腐蚀更严重 在电化学腐蚀中 吸氧腐蚀更普遍 容易 快 快 防止作为原电池负极 二 金属的电化学防护 阅读并思考 金属被腐蚀与什么物质有关 发生的主要原理是什么 怎样才能防止金属生锈 主要是空气中o2与h2o共同作用的结果 牺牲阳极 负极 的阴极 正极 保护法 外加电流的阴极保护法 改变金属组成和结构 与活动性更强的金属形成原电池 被保护金属作正极 利用电解池原理 被保护金属作阴极 通过改变结构而改变性质 如钢中加入镍 铬等耐蚀金属形成不锈钢 隔绝空气和水 在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属 大家讨论 越王勾践剑因何千年不锈 1965年冬天 在湖北省荆州市附近的望山楚墓群中 出土了一把锋利无比的宝剑 专家通过对剑身八个鸟篆铭文的解读 证明此剑就是传说中的越王勾践剑 让人惊奇的是 这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河 但剑身丝毫不见锈斑 它千年不锈的原因是什么呢 课后探究活动 溶液如何影响有凹陷的食品罐 取一罐蔬菜罐头和一罐水果罐头 前者含盐溶液 后者含糖溶液 a 设计一个实验 以研究凹陷食品罐在这些溶液中会否生锈 如果有腐蚀发生 比较食品罐在两种溶液中的腐蚀速度 b 记录你的结果 并向班上同学介绍你的实验 c 根据实验结果 你认为吃凹陷罐头的食品安全吗 通过本节课的学习 我们认识到金属腐蚀的危害极大 运用化学反应原理能对金属进行有效防护 然而 在复杂多变的自然环境中并非如此简单 金属的腐蚀与防护 始终