2023学年完整公开课版金属腐蚀

雅礼中学高二备课组第四章电化学基础金属的电化学腐蚀与防护金属腐蚀危害严重金属制品腐蚀的调查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。据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。金属腐蚀还可能造成环境污染。观后：你有何感想？面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，同学们有没有想过，金属怎样被腐蚀？怎样防止金属被腐蚀？尽管铁链曾经承载着巨大的力量，但是经不住时间的考验和风雨的洗礼，如今面目全非不堪重负。今天我们从化学角度认识它腐蚀的原因。是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。金属阳离子失e-氧化反应3金属腐蚀的类型化学腐蚀金属原子2金属腐蚀的本质：1金属腐蚀:M–ne-→Mn阅读课本P84思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么电化学腐蚀1化学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叫做化学腐蚀。2电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。问题讨论：钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么问题解决：铁生锈很常见，讨论铁在潮湿的环境发生了哪些类型的电化学腐蚀？写出相应的电极反应式。对比二者发生的条件？哪种情况更普遍？钢铁的吸氧腐蚀钢铁的析氢腐蚀钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应联系2FeOH3=Fe2O3·nH2O（铁锈）3-nH2O通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍。水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。负极Fe-Fe-2e-=Fe22Fe-4e-=2Fe2正极C2H2e-=H2↑O22H2O4e-=4OH-总反应:Fe2H=Fe2H2↑2Fe2H2OO2=2FeOH24FeOH22H2OO2=4FeOH3

CO2+H2OH2CO3

H++HCO3-请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。1灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸氧腐蚀，形成铁锈。2用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池，较活泼的铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。上海高考右图装置中,u型管内为红墨水，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→Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试

管中发生了析氢腐蚀自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？给链条涂上机油,将钢圈表面镀上一层铬,给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬并涂上机油。健身器材如何防锈？刷油漆衣架和电线如何防锈？外面包上一层塑料层不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？某些工具的“机械传动部位”，能用油漆来防锈吗？思路一：直接隔离即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④电镀在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层等。1、给金属穿上“保护膜”思路二：改变本质即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。在钢铁中加入一定比例的铬和镍如14%～8%Cr，7%～9%Ni，改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”合金。2、加入其他金属改变其组成思路三：追根溯源因势利导

深度探究电化学腐蚀能否用电化学方法来解决？深度探究：87页科学探究）按图连接好装置，铁电极上有什么现象发生？电压表指针有何变化？为什么？nFe两个电极上发生了什么反应？往铁电极区滴入2滴黄色3FeCN6铁氰化钾溶液，观察烧杯溶液颜色有无变化。在这个装置中没有Fe2产生说明什么问题？————————————————————————————————————

海水

锌板利用“原电池原理”保护_______极金属负极e－e－正阳极“牺牲阳极的阴极保护法”钢闸门正极阴极————————————————————————————————————

海水

惰性电极利用“电解池原理”保护_______极金属阳极e－e－阴钢闸门阴极“外加电流的阴极保护法”金属腐蚀的电化学防护电化学保护法1——牺牲阳极的阴极保护法原理：将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，被保护金属做正极，不反应得到保护；而活泼金属反应作负极被腐蚀。用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀电化学保护法2——外加电流的阴极保护法原理：通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，抑制钢铁发生失电子作用，从而被保