高中化学第三章探索生活材料3.2.2金属的防护课件新人教版选修

1．(2016·南京高二质检)古老的铁桥，经常每隔一段时间，就要油漆 一遍，但仍看到有锈迹。下列说法中合理的是( )
A．油漆只起美观作用，而与腐蚀无关 B．铁桥生锈主要是铁和空气中的氧气发生了化学腐蚀 C．铁桥生锈主要是铁与空气中的 O2、H2O 等发生电化学腐蚀 D．铁桥腐蚀与外界环境无关，只由金属内部结构决定
_活___泼___金__属__被氧化
区别 __无___电流产生
有__微___弱__电流产生
化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀 关系
更普遍，危害更严重
4.吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较(以 Fe 为例)
类型
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
条件 水膜呈弱___酸__性或_中__性__ 水膜呈_酸__性__
示意图
正极反应(C) O2＋2H2O＋4e－===4O2HH－＋＋2e－===H2↑课当前堂
自
双
主
基
导
达
学
标
第二节 金属的腐蚀和防护
课
课
堂
后
互
知
动
能
探
检
究
测
金属的腐蚀
1．定义 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．本质 金属原子___失__去___电___子__变___成__阳___离_的子过程。 M ―氧―－化―n反e―－应→ Mn＋
负极反应(Fe)
Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋
电池总反应
2Fe＋O2＋ 2H2O===2Fe(OH)2
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓

(填写字母序号)。
A.铜
B.钠
C.锌
D.石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连
接在直流电源的
极。
-9-
第二课时 金属的防护
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
探究三
解析:(1)发生吸氧腐蚀时,负极上 Fe 失电子,正极上 O2 得到电子。(2) 铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌,则锌会失去电子而溶解,Fe 被保护,
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
二、金属腐蚀防护的原理
金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。越活泼的金 属,越容易被腐蚀。所以,在要防护的金属上连接一种比该金属更容易失去 电子的金属或合金就可以达到保护金属的目的。
-4-
第二课时 金属的防护 一二三
首页
改变金属表面结构
防止在金属表面产生电 防止电化学腐
解质溶液
蚀
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第二课时 金属的防护
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
探究三
名师精讲
1.改变金属的内部组织结构 例如,把铬、镍等金属加入普通钢中制成不锈钢,就大大增强了钢铁的 抗腐蚀能力。
这种方法牺牲了阳极(原电池的负极),保护了阴极(原电池的正极),因而称
为牺牲阳极的阴极保护法。例如:轮船外壳贴锌块,并及时更换;在铁表面镀

一、金属的腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
金属在较强的酸性溶 金属在中性或酸性很弱的溶液
液中
中
电极反应 负极(Fe):Fe-2e-
(以钢铁为 例)
Fe2+ 正极(C):2H++2eH2↑
发生情况
相对较少 腐蚀速率一般较快
负极(Fe):2Fe-4e- 2Fe2+ 正极(C):2H2O+O2+4e- 4OH-
非常普遍 腐蚀速率一般较慢
联系
两种腐蚀常相继发生,吸氧腐蚀为主
一二
1.钢铁的吸氧腐蚀实验探究
自主预习 合作探究
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
铁的吸氧腐蚀实验 实验步骤:将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放入 如图所示的仪器中,几分钟后,观察导管中水柱的变化。 通过以上实验,你观察到有什么现象?原因是什么?
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
【例1】 下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( ) (导学号
52690054) ①金属的腐蚀全部是氧化还原反应 ②金属的腐蚀可分为化学
腐蚀和电化学腐蚀,只有电化学腐蚀才是氧化还原反应 ③因为二
氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主 ④无论
是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化
提示：电镀池中阴极增加的质量与阳极减小的质量相等,电镀液 的浓度不变。
(2)为什么工业生产的镁、铝不需要加覆盖层保护? 提示：由于镁、铝两种活泼金属容易被氧化,其表面形成一层致 密的氧化物保护膜,这层氧化膜起到了阻止氧气继续氧化金属的作 用,故镁、铝不需要覆盖其他保护层。
一二
自主预习 合作探究
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用

答案: 上述方法都是在金属的表面覆盖保护层, 使金属不与空气或 周围介质接触, 从而达到防止腐蚀、保护金属制品的目的。对于“ 机械 转动部位” 选用油脂来防锈, 不仅起到防护作用, 同时又起到了润滑的作 用。
问题 导学
2. 请按下图, 连接好装置, 观察铁钉上有什么现象?并完成下表:
第二课时 金属的防护 当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
图( 1) 现象 原因
图( 2)
图( 3)
图( 4)
问题 导学
第二课时 金属的防护 当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
答案: 图( 1) 铁钉长时间无明显变化; 图( 2) 中铁钉一段时间后被腐蚀 了; 图( 3) 铁钉很快被腐蚀了; 图( 4) 铁钉长时间无明显变化。 原因是铁钉作 电解池的阳极、原电池的负极加快了铁钉的腐蚀。
问题 导学
第二课时 当堂 检测
金属的防护
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
迁移训练如下图所示, 各容器中盛有海水, 铁在其中被 腐蚀时由快到慢的顺序是( )
A. ④>②>①>③ C. ④>②>③>①
B. ②>①>③>④ D. ③>②>④>①
二、金属腐蚀的本质
金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。越活泼 的金属, 越容易被腐蚀。
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第二课时 金属的防护 预习 引导
课堂合作探究 课前预习导学 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T

无现象
铁钉渐渐 生锈，接 触液面处 生锈明显
相当长时 有气体产 间铁钉未 生，反响 被腐蚀 速度快
相当长时 间铁钉未 被腐蚀
无现象
由于无氧 由于无
结论
和水，铁 钉不被腐
水，铁 钉不被
蚀
腐蚀
铁钉被 腐蚀
由于无氧，铁钉被腐 较长时间 蚀最快 铁钉不被 腐蚀
由于无氧， 由于无氧， 较长时间 铁钉不被 铁钉不被 腐蚀 腐蚀
26
钢铁的吸氧腐蚀示意图
27
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。
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
负极：＿铁＿，电极反响式： Fe－2e-＝Fe2+ 正极：＿碳＿，电极反响式： 2H++2e-＝H2↑
总反响式： Fe+2H+＝ Fe2++H2↑
Zn－ ＋Cu
11 NaCl溶液
√
12 ZnSO4溶液
√ 25
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。
负特极点：：＿铁有＿氧，气电极参反加响反式响：。2Fe－4e-＝2Fe2+ 正极：＿碳＿，电极反响式：
2H2O + O2 + 4e- ＝ 4 OH-
总反响式：2Fe+ 2H2O + O2 ＝ 2Fe( OH)2
12
P50 实验方案
• (实验需要在一周前开场做)：将5颗干净无锈的铁钉分 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

金 —加___保__护___层_：如_涂___油__漆___、包___塑__料___层_、搪瓷、_电___镀_等。
属 的
—__电__化___学__法：在被保护的金属上连接一种更易
防
___失__电___子_的金属。
护 —__改__变___金__属___内__部___结__构：如将钢铁制成不锈钢。
2．金属电化学防护的原理是什么？举例说明。 【提示】 (1)应用的是原电池原理，被保护金属作正极，另一活动 性较强的金属作负极。 (2)轮船船身上装锌块，发生的电极反应： 负极：Zn－2e－===Zn2＋； 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Zn 不断被腐蚀，需定期更换。
金属腐蚀快慢的判断方法
【问题导思】 ①金属越活泼，一般越容易发生腐蚀。铝比铁活泼，但铝制品却比铁 制品耐腐蚀，为什么？ 【提示】 铝在空气中容易形成一薄层致密的氧化物保护膜，对内部 金属有保护作用。
②镀锡铁板和镀锌铁板镀层破坏后谁更耐腐蚀？ 【提示】 因为金属的活泼性 Sn＜Fe，Zn＞Fe，故镀层破损发生原 电池反应时，镀锡铁板中铁被腐蚀。镀锌铁板中锌被腐蚀，铁被保护，因 此镀锌铁板更耐腐蚀。
反应
本质 ___金___属__被氧化
_活___泼__金___属__被氧化
区别 __无___电流产生
有__微___弱__电流产生
化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀 关系
更普遍，危害更严重
4.吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较(以 Fe 为例)
类型
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
条件 水膜呈弱___酸__性或_中__性__ 水膜呈_酸__性__
3．分类
化学腐蚀
(1)金属腐蚀
_电__化___学__腐___蚀____

• 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就 都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。下午1时9分4 2秒下午1时9分13:09:4221.11.16
原电池的构成条件：
正极反应有两种情况：
（1）水膜呈弱酸性或中性：（O2得电子） 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- （还原反应）
（2）水膜呈酸性（ H+得电子）
2H++2e- =H2↑ （还原反应）
金属腐蚀的本质：
金属腐蚀是金属原子失去电子变 成金属阳离子的过程；
即：金属被氧化的过程。
M - n e- =M n+
物保护膜，可以阻止内部金属继续被氧化。
金属防护的方法：
3、电化学保护法 根据原电池原理，在要保护防护的方法：
1、改变金属内部的结构（如：不锈钢） 2、在金属表面覆盖保护膜 3、电化学保护法
在金属防护时，要注意金属使用的场 合、金属的外观、使用期限、价格和用途等
在一般情况下，化学腐蚀和电化学腐蚀同时 发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍的多。
二、金属的防护：
影响金属腐蚀的因素包括金属本性 和介质两个方面。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 越来越难腐蚀
金属防护的方法：
1、改变金属内部的结构（如：不锈钢）
常用的金属防护方法
健身器材刷油漆以防锈
衣架和电线的外面包上一层塑料层
某些工具的“机械传动部位”选用 油脂来防锈，为什么不能用油漆 ？
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上 一层既耐腐蚀又耐磨的Cr

序号
内容
常温下将铁丝放在干燥空气中 1 一个月
常温下将铁丝放在潮湿空气中 2 一小时
常温下将铁丝放在潮湿的空气 3 中一个月
将潮湿的铁丝放在常温的氧气 4 流中一小时
将潮湿的铁丝放在高于常温的 5 氧气流中一小时
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在 6 高于常温的氧气流中一小时
实验现象 干燥的铁丝表面依然 光亮 铁丝表面依然光亮
【例 1】 下图是铁钉在某溶液中被腐蚀的实验(开始时试 管中液面和试管外液面等高)。
(1) 甲 、 乙 两 图 溶 液 中 呈 酸 性 的 是 ______( 填 “ 甲 ” 或 “乙”)。
(2)甲图中电极反应式：正极________________________， 负极______________________________。 (3)乙图中发生反应的离子方程式是__________________。
【答案】(1)3、4、5、6 Fe－2e－===Fe2＋(或2Fe－4e－===2Fe2＋) 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在 (3)电镀、烤蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保 护法(其他合理答案也可)
(4)判断金属腐蚀快慢的规律 ①金属腐蚀的快慢取决于与金属接触的氧化剂的氧化能 力的大小，氧化剂氧化性越强，金属腐蚀越严重。 ②通常金属腐蚀的快慢类型：电解池的阳极＞原电池的 负极＞自然的腐蚀＞原电池的正极(保护)＞电解池的阴极(保 护)。
(1)金属的氧化处理 如将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中，加热 处理，其表面即可形成一层厚度为0.5～1.5 μm的蓝色氧化膜 (主要成分为Fe3O4)，以达到钢铁防腐蚀的目的，此过程称为发 蓝处理，简称发蓝。 (2)非金属涂层 用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆 在金属表面上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀 的目的。

【小试牛刀】
下图是铁钉在某溶液中被腐蚀的实验(开始时试管中液面和试管外 液面等高)。[来源:学科网ZXXK]
(1)甲、乙两图溶液中呈酸性的是___乙_____(填“甲”或“乙”)。 (2)甲图电极反应式是：正极___2_H__2_O__+_O__2_+__4_e_- _＝__4__O_H__-___ 负极____F_e_－__2__e-_＝__F_e_2_+___________
接触部分有 部份有较 有较多铁锈，
铁锈
多铁锈
下半部分有气 泡
结论
【科学探究】不同条件下铁钉的腐蚀
实验
一周后 铁钉生 锈程度
结论
煮沸冷
却蒸馏
蒸馏水
NaCl溶液
醋酸溶液
①
②水
③
④
⑤
铁钉表面 铁钉表面 铁钉与水面 铁钉上半
无锈蚀 无锈蚀 接触部分有 部份有较
铁锈
多铁锈
铁钉与空气、水同时接触才会发生锈蚀，与NaCl溶液、
【小组讨论】
2、结合原电池理论，分析实验⑤的腐蚀现象
正负极材料？ 正负极反应物？ 电解质溶液？
析氢腐蚀（水膜酸性较强）
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条 件
水膜呈_较__强__酸__性
吸氧腐蚀 水膜呈中__性__或__酸__性__很__弱__
电 负极Fe
极 正极C
反 应
总反应:
Fe-2e-=Fe2+
(3)乙图中发生反应的离子方程式是
____F_e_+__2_H__+_＝__F_e_2_+_+_H__2↑______。
被口水冲垮的大桥
【小组讨论】

2020/9/14
原电池正负极的判断
根据金属的活泼性判断 活泼金属做＿负＿极, 不活泼金属(或可导电的非金属）做正＿极
根据电极反应来判断 发生氧化反应的是_负__极（电极消耗） 发生还__原__反应的是_正___极（电极放出气
体或析出金属）
2020/9/14
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。
第三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护
2020/9/14
铁锈斑斑
2020/9/14
铁管生锈了
2020/9/14
钢铁生锈造成大桥断裂！
断裂 2四020/9/14 川省宜宾市城区的南门大桥
铜器表面生成一层薄薄的铜绿[铜绿的 主要成分是Cu2(OH)2CO3]
2020/9/14
一、金属的腐蚀 1、定义： P49 。
（2）电化学腐蚀，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
2020/9/14
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈_较__强__酸__性。
件 CO2+H2O H2CO3
H++HCO
-
3
水膜呈中__性__或____酸__性__很__弱
2020/9/14
实验探究报告
实验方案 现象记录 结论 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E
锈蚀由快到慢的顺序为：E D C B 或 A 2020/9/14
2）、电化学腐蚀（电化腐蚀） P50
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.