人教版《金属的腐蚀和防护》第一课时(陈辉 吴宙)

第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护第一课时 南海区九江中学陈辉吴宙 铁锈斑斑 铁管生锈了 四川省宜宾市城区的南门大桥 钢铁生锈造成大桥断裂 断裂 70万吨废铁锈透龙水镇 重庆晚报2004年4月16日 大足县龙水镇号称全国最大的废旧金属交易中心 年交易量达70多万吨 交易额14亿元 生锈废铁在创造巨大经济效益的同时 也给龙水发展环境带来巨大难题 老百姓不愿在镇里购房安家 投资者不愿在此投资 走进龙水镇废旧金属交易市场 地上淌着铁锈染黄的脏水 空气中弥漫着浓烈的锈腥味道 铁屑和灰尘扑面而来 简直让人窒息 连觉也睡不安生 经营者衣服上 也沾满铁锈痕迹 更多的铁锈没有飘在空中 而是侵入到地下 经营自己花钱打了井 然后用水泥把井口封死 只留一个抽水的洞口 但 从这些井里抽上来的水依然有一股淡淡的铁腥味 环保专家为此担心 井水重金属超标 背景资料 铜器表面生成一层薄薄的铜绿 铜绿的主要成分是Cu2 OH 2CO3 1 定义 P54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 一 金属的腐蚀P54 2 分类1 化学腐蚀P54金属跟接触到的物质 如O2 Cl2 SO2等 直接发生化学反应而引起的腐蚀 左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈 而右边的食品罐头放在南极80多年了 却很少生锈 升温可加快金属腐蚀 温度对化学腐蚀的影响 升温加快金属腐蚀降温减慢金属腐蚀 P55科学探究 铁钉锈蚀的可能条件假设 只与水接触 不与空气接触不与水接触 只与空气接触既与水接触 又与空气接触既与NaCl溶液接触 又与空气接触既与CH3COOH溶液接触 又与空气接触 P55科学探究 实验需要在一周前开始做 将5颗洁净无锈的铁钉分别放入以下5支试管中A盛有经煮沸迅速冷却的蒸馏水 铁钉被浸没 再加植物油B盛干燥剂CaCl2 试管口塞一团棉花 并塞上塞子 C加入蒸馏水 铁钉被浸没一半D盛NaCl溶液 铁钉被浸没一半 E盛CH3COOH溶液 铁钉被浸没一半 分时间段观察 实验方案 实验探究报告 EDCB或A 1 定义 P54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 一 金属的腐蚀P54 2 分类1 化学腐蚀P54金属跟接触到的物质 如O2 Cl2 SO2等 直接发生化学反应而引起的腐蚀 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 这种腐蚀 叫做电化学腐蚀 2 电化学腐蚀 电化腐蚀 P55 海边的铁制品比较容易生锈 为什么 原电池反应可加快金属腐蚀 原电池反应对化学腐蚀的影响 加快金属腐蚀 请比较下列现象的差异 铁与酸反应 铁被腐蚀 腐蚀速率较慢 铁作负极被腐蚀腐蚀速率较快 原电池的组成条件 简记 两极一液一连线 1 活泼性不同的两种金属 或金属与石墨 构成两个电极 2 电解质溶液 3 构成闭合电路 4 能自发发生氧化还原反应 复习 电子流出 电流 的极是 极 电子 电流 的极是 极 发生氧化反应的是 极 电极消耗 发生 反应的是 极 电极放出气体或析出金属 原电池正负极的判断 根据金属的活泼性判断 根据电极反应来判断 根据电子的流向或电流方向判断 活泼金属做 极 不活泼金属 或可导电的非金属 做 极 还原 负 正 负 正 流入 流入 流出 负 正 复习 钢铁的电化学腐蚀 析氢腐蚀 条件 钢铁在潮湿空气中形成酸性环境下的腐蚀 特点 有氢气产生 负极 电极反应式 正极 电极反应式 总反应式 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 Fe 2H Fe2 H2 铁 碳 H2O CO2H2CO3 H HCO3 钢铁的电化学腐蚀 吸氧腐蚀 条件 钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀 特点 有氧气参加反应 负极 电极反应式 正极 电极反应式 总反应式 2Fe 4e 2Fe2 2H2O O2 4e 4OH Fe 2H2O O2 Fe2 4OH 铁 碳 思考 金属电化学腐蚀的原理是什么 金属 用A表示 化合价为 n 电化学腐蚀 负极 正极 A ne An 2H2O O2 4e 4OH 或者 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 2H 2e H2 注意 n有确定值后 得失电子数要相等 小结 金属腐蚀的本质 e 发生 反应 金属 金属原子 氧化 失去 阳离子 两者往往同时发生 电化腐蚀更普遍 相互联系 较活泼金属被氧化 金属被氧化 本质 有微弱电流产生 无电流产生 现象 不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触 金属跟氧化性物质直接接触 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀与电化腐蚀的比较 注意 1 电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的 作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀 而不活泼的金属 或非金属或其它杂质 则被保护 2 电化腐蚀 只有当金属跟电解质溶液接触时 才会发生 并伴有微电流产生 3 升温 原电池反应都可加快金属腐蚀 请你小结 1 金属腐蚀的定义 本质和分类2 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 失e 氧化反应 1 2 金属阳离子 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 常见普遍 金属原子 金属腐蚀的本质 3 金属腐蚀 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应 氧化 还原 而腐蚀损耗的过程 知识小结 一 金属的腐蚀 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 视学生的基础选择 Fe2O3 nH2O 铁锈 通常两种腐蚀同时存在 但以后者更普遍 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 较强酸性 中性酸性很弱 CO2 H2O H2CO3 H HCO3 电极反应 负极Fe Fe 2e Fe2 2Fe 4e 2Fe2 正极C 2H 2e H2 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 Fe 2H Fe2 2Fe 2H2O O2 2Fe OH 2 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH 3 联系 生成铁锈 水膜呈 水膜呈 或 课堂练习 1 烧煤产生的SO2腐蚀厨房里的金属设备 这种腐蚀属于什么腐蚀 2 用纯铜做的天线与用铜铝缠在一起做成的天线 哪个更耐用 为什么 3 当镀层有破损时 对于镀锌铁 白铁 和镀锡铁 哪个更易发生腐蚀呢 试从原电池原理加以分析 化学腐蚀 前者更耐用 因铜铝缠在一起会形成原电池 加速金属的腐蚀 后者更易发生腐蚀 因铁比锡活泼 在原电池反应中 铁失电子被腐蚀 而锌比铁活泼 在原电池反应中 锌失电子被腐蚀 而铁被保护 作业 课本 P581 2 4 1 若液面上升 则溶液呈 性 发生 腐蚀 电极反应式为 负极 正极 4 如图 水槽中试管内有一枚铁钉 放置数天观察 2 若液面下降 则溶液呈 性 发生 腐蚀 电极反应式为 负极 正极 弱酸性或中性 吸氧 2Fe 4e 2Fe2 O2 2H2O 4e 4OH 较强酸性 析氢 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 课后练习 5 有人设计以Pt和Zn为电极材料 埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源 它依靠人体内血液种含有一定浓度的溶解氧 H 和Zn2 进行工作 它的两极电极反应式分别为 正极 Zn 2e Zn2 负极 2H2O O2 4e 4OH 6 下列装置中四块相同的Zn片 放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 4