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1、25 七月七月 2024选修选修选修选修选修选修4 4 4 化学反应原理化学反应原理化学反应原理化学反应原理化学反应原理化学反应原理专题一专题一专题一专题一专题一专题一 化学反应与能量变化化学反应与能量变化化学反应与能量变化化学反应与能量变化化学反应与能量变化化学反应与能量变化第三单元第三单元第三单元第三单元 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O铜器表面生成铜铜器表面生成铜绿绿,主要成分：主要成分：Cu2(OH)2CO3【情景创设】：【情景创设】： 金属腐蚀现象在日常生活生产中非常普遍，请举例说明金属腐蚀会带来哪些不
2、良的后果. 根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值(GDP)的2%-4%左右.另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里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.1.经济损失经济损失. 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
3、，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.2.2.安全威胁安全威胁. . 因此我们有必要弄清楚引起金属腐蚀的原因，并采因此我们有必要弄清楚引起金属腐蚀的原因，并采取相应的措施加以防护，这就是我们这一单元学习取相应的措施加以防护，这就是我们这一单元学习的主题的主题.一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀 自主探究：自主探究：自主探究：自主探究： 阅读教材阅读教材阅读教材阅读教材P22P22，回答，回答，回答，回答 1 1 1 1、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？ 2 2
4、 2 2、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？ 3 3 3 3、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么？质是什么？质是什么？质是什么？一、金属腐蚀的概念一、金属腐蚀的概念. 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.1.1.定义：定义：2.2.金属腐蚀后的特征金属腐蚀后的特征. . 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化.3.3.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化
5、反应).金属阳离子金属阳离子失失e e- -氧化反应氧化反应金属原子金属原子M neM neM neM ne- - - -MMMMn+n+n+n+二、金属腐蚀的分类和原理探究二、金属腐蚀的分类和原理探究.(1).(1).化学腐蚀：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.如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀.特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。(2).(2).电化学腐蚀：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.如钢铁在潮湿的空气中被腐蚀
6、. 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？1.1.分类分类. .【科学探究】：【科学探究】：铁与酸反应，铁被腐铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极（阳极）被腐铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。蚀腐蚀速率较快。（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？按下图进行实验）请比较下列现象的差异？图一图一联系旧知联系旧知归纳小结归纳小结1金属腐蚀金属腐蚀的实质的实质金金属属的的腐腐蚀蚀种类种类原理原理区别区别腐蚀腐蚀速度速度联系联系金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属
7、的化学腐蚀与电化学腐蚀比较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：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-neM-ne- -=M=Mn n+ + 化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质金属和其它物质金属和其它物质金属和其它物质直接接触直接接触直接接触直接接触发生发生发生发生氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金发生原电池反发生原电池反发
8、生原电池反发生原电池反应应应应，使较活泼的金属失电子被，使较活泼的金属失电子被，使较活泼的金属失电子被，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应发生原电池反应发生原电池反应发生原电池反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生有电流产生有电流产生有电流产生有电流产生金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀
9、化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大1 1、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原电池吗？电池吗？电池吗？电池吗？进行进行进行进行P22P22活动与探究活动与探究活动与探究活动与探究 ，观，观，观，观察实验现象，回答有关问题：察实验现象，回答有关问题：察实验现象，回答有关问题：察实验现象，回答有关问
10、题：2 2、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明什么问题？什么问题？什么问题？什么问题？继继续续探探究究实验：实验：2Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 2实验编号实验编号a ab b所用电解质所用电解质NaClNaClCHCH3 3COOHCOOH主要实验现象主要实验现象原因分析原因分析腐蚀类型腐蚀类型形成条件形成条件电极反应电极反应式式正极正极负极负极电池总反应电池总反应溶液中反应溶液中反应( (铁锈的生成铁
11、锈的生成) )出现的频率出现的频率4 4 4、钢铁的电化学腐蚀、钢铁的电化学腐蚀、钢铁的电化学腐蚀、钢铁的电化学腐蚀、钢铁的电化学腐蚀、钢铁的电化学腐蚀右侧导管内液面上升右侧导管内液面上升右侧导管内液面上升右侧导管内液面上升右侧导管内液面下降右侧导管内液面下降右侧导管内液面下降右侧导管内液面下降有气体参与反应有气体参与反应有气体参与反应有气体参与反应(O(O2 2) )有气体生成有气体生成有气体生成有气体生成(H(H2 2) )发生发生发生发生吸氧腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀发生发生发生发生析氢腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱
12、或呈中性水膜酸性较强水膜酸性较强水膜酸性较强水膜酸性较强O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2 Fe - 2eFe - 2e- - = Fe= Fe2+2+较低较低较低较低较高较高较高较高Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 2 FeFe2+2+2OH+2OH- -= Fe(OH)= Fe(OH)2 2 4Fe(OH)4Fe(OH)4Fe(OH)4Fe(OH)2 2 2 2+O+O+O+O2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)O=
13、4Fe(OH)3 3 3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3nHnH2 2O+(3-n)HO+(3-n)H2 2O O较高较高较高较高较低较低较低较低归纳小结归纳小结2学生阅读课本学生阅读课本P23后后钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意图示意图1、析氢腐蚀（酸性水溶液）、析氢腐蚀（酸性水溶液）负极：负极：Fe 2e = Fe2+总反应：总反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2正极：正极：2H+ + 2e = H2(一一)、钢铁的腐蚀、钢铁的腐蚀2、吸氧腐蚀（中性水溶液）、吸氧腐蚀（中性水溶液）负极：负极：2Fe - 4e =2Fe2+
14、正极：正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH总反应：总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2后续反应：后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3练习：如图练习：如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈）若液面上升，则溶液呈_性，发生性，发生_腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极：_,正极：正极：_； （2）若液面下降，则溶液呈）若液面下降，则溶液呈_性，发生性，发生_腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极：_ 正极：正极：_。中性或碱中性或碱吸氧吸氧2
15、Fe 4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸酸析氢析氢Fe 2eFe2+2H+2e-H2 化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀条件条件现象现象本质本质联系联系金属跟非金属单质直金属跟非金属单质直接接触接接触不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触无电流产生无电流产生有有微弱电流微弱电流产生产生金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍【交流与讨论】：【交流与讨论】： 铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他
16、一些因素的影响一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原请解释下列有关铁生锈现象的原因因.1.1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀. . 海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行溶液中，电化学腐蚀更易进行.2. 19102. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现少有铁锈出现. . 由于南极的温度常年在由于南极的温度常年
17、在00以下，说明在较高温度以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行下，腐蚀更易进行. .3.3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈用于连接铜板的铁螺丝容易生锈. . 由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈. .4.4.当化工厂派出的废气为酸性气体时当化工厂派出的废气为酸性气体时, ,工厂附近工厂附近的铁制品容易生锈的铁制品容易生锈. . 因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀腐蚀. .、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判
18、断、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判断( (一一一一) )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，越金属，越金属，越金属，越_被腐蚀。被腐蚀。被腐蚀。被腐蚀。( (二二二二) )对于同种金属而言：对于同种金属而言：对于同种金属而言：对于同种金属而言：(1)(1)与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀与引起腐
19、蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀 _原电池原电池原电池原电池原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀_化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀 _有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀(2) (2) 与介质条件有关：一般说来与介质条件有关：一般说来与介质条件有关：一般说来与介质条件有关：一般说来同种金属的腐蚀在强电解质中同种金属的腐蚀在强电解质中同种金属的腐蚀在强电解质中同种金属的腐蚀在强电解质中_弱电解质中弱电解质中弱电解质中弱电解质中 _非电解质中非电解质中非电解质中非电解质中(3)(3)与构成微
20、电池两极的材料有关：与构成微电池两极的材料有关：与构成微电池两极的材料有关：与构成微电池两极的材料有关：(1)(1)两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越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)(4)与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越 。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其注意：在钢铁的腐蚀过程中，其注意：在钢铁的腐蚀过程中，其注意：在钢铁的腐蚀过
21、程中，其电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，更严重，在电化学腐蚀中，更严重，在电化学腐蚀中，更严重，在电化学腐蚀中，吸吸吸吸氧腐蚀氧腐蚀氧腐蚀氧腐蚀更普遍。更普遍。更普遍。更普遍。容易容易容易容易快快快快快快铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？1 铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？练习：练习：练习练习 2 银质奖章较长时间后变黑，银质奖章较长时间后变黑， 形成黑锈，形成黑锈，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置是：
22、将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去一段时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。而银不会损失。（1）形成黑锈的原因：）形成黑锈的原因： （2）除锈的原理：）除锈的原理：4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O负极：负极： 2Al -6e- = 2Al3+正极：正极： 3Ag2S + 6e- = 6Ag+3S2-2Al3+ +3S2-+6H2O=3H2S +2Al(OH)32Al +3Ag2S+6H2O=3H2S +2Al(OH)3 +6Ag防止作为原电池负极防止作为原电池负极防止金属腐蚀的措施防止金属腐蚀的措施能防止金属腐蚀的原理能防止金属腐蚀的原理二、金属的电化学防
23、护二、金属的电化学防护二、金属的电化学防护二、金属的电化学防护阅读并思考阅读并思考阅读并思考阅读并思考: :金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原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？理是什么？怎样才能防止金属生锈？理是什么？怎样才能防止金属生锈？理是什么？怎样才能防止金属生锈？ 主要是空气中主要是空气中主要是空气中主要是空气中O O2 2与与与与H H2 2O O共同作用的结果共同作用的结果共同作用的结果共同作用的结果牺牲阳极（负极）牺牲阳极（负极）牺牲阳极（负极）牺牲阳极（负极）的阴
24、极的阴极的阴极的阴极( (正极正极正极正极) )保护法保护法保护法保护法外加电流的阴极外加电流的阴极外加电流的阴极外加电流的阴极保护法保护法保护法保护法改变金属组成和结构改变金属组成和结构改变金属组成和结构改变金属组成和结构与活动性更强的金属形成原与活动性更强的金属形成原与活动性更强的金属形成原与活动性更强的金属形成原电池电池电池电池, ,被保护金属作正极被保护金属作正极被保护金属作正极被保护金属作正极利用电解池原理，被保护利用电解池原理，被保护利用电解池原理，被保护利用电解池原理，被保护金属作阴极金属作阴极金属作阴极金属作阴极通过改变结构而改变性质，通过改变结构而改变性质，通过改变结构而改变
25、性质，通过改变结构而改变性质，如钢中加入镍、铬等耐蚀金如钢中加入镍、铬等耐蚀金如钢中加入镍、铬等耐蚀金如钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢属形成不锈钢属形成不锈钢属形成不锈钢隔绝空气和水隔绝空气和水隔绝空气和水隔绝空气和水在金属制品表面覆盖保在金属制品表面覆盖保在金属制品表面覆盖保在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属护层或镀耐腐蚀金属护层或镀耐腐蚀金属护层或镀耐腐蚀金属金属的电化学防护金属的电化学防护阅读思考阅读思考1、铁被腐被腐蚀与什么物与什么物质有关？本有关？本质是什么？是什么？2、怎、怎样才能防止才能防止铁生生锈？最？最简单的方法是什么？的方法是什么？ 3、根据你的生活、根据你的生活经
26、验，你知道生活中有，你知道生活中有哪些哪些措施采用了覆盖措施采用了覆盖保保护层的方法防止的方法防止铁生生锈的？的？4、除了覆盖保、除了覆盖保护层外，外，还有哪些保有哪些保护金属的方法，分金属的方法，分别利用利用的什么原理？的什么原理？是空气中是空气中O2与与H2O共同共同作用的结果作用的结果本质都是铁失本质都是铁失电子被腐蚀。电子被腐蚀。防止铁失电子，最简防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水，单就是隔绝空气和水，覆盖保护层。覆盖保护层。生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：1、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶）、在铁的表面喷涂上防腐
27、油漆（如桥梁、汽车、船舶）2、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部分，如齿轮。分，如齿轮。3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金属表面。属表面。4、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。5、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）1.1.影响金属腐蚀的两个因素影响金属腐蚀的两个因素. .金属本性金属本性介质介质金属是否活泼，纯净金属是否活泼，纯净金属与哪些物质共存金属与哪些物质共存2.2.金属
28、腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：金属原子金属原子失去电子失去电子成为阳离子的过程成为阳离子的过程. 防止金属失电子，最简单的办法就是隔绝空气和防止金属失电子，最简单的办法就是隔绝空气和水，覆盖保护层水，覆盖保护层.小结：小结：3.3.金属的常见防护方法金属的常见防护方法. .(1).(1).在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层. .a.a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料. .b.b.镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法. .c.c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝. .(2).(2).
29、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢成不锈钢. .(3).(3).电化学保护法电化学保护法. .a.a.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法. .b.b.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法. .防腐措施由好到坏的顺防腐措施由好到坏的顺序如下：序如下：外接电源的阴极保护法外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保法有一般防腐条件保护无防腐条件护无防腐条件牺牲阳极的阴极保护法示意图牺牲阳极的阴极保护法示意图形成原电池反应时，让形成原电池反应时，让被保护金属被保护金属做做正极正极，不反，不反应，起到保护
30、作用；而应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀活泼金属反应受到腐蚀.原理：原理：辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图外加电流的阴极保护法示意图原理：原理： 将将被保护金属被保护金属与与另一附加电极另一附加电极作为电解池的两个作为电解池的两个极，使被保护的金属作为极，使被保护的金属作为阴极阴极，在外加直流电的，在外加直流电的作用下使阴极得到保护作用下使阴极得到保护.此法主要用于防止土壤、此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀海水及水中金属设备的腐蚀.使用马口铁使用马口铁: :在铁皮镀上千分之一厘米的锡在铁皮镀上千分之一厘米的锡, ,可隔绝空可隔绝空气与水气与水
31、使用不锈钢使用不锈钢例例2： 下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）例例1 ： 下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 硫酸；硫酸；B.A. 纯锌和纯锌和1mol/
32、L 硫酸；硫酸；纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.（ D ）例例3、分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：）、溶液中发生反应的化学方程式：镍镍镉可充电电池可发生如下反应：镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH
33、)2放电放电充电充电A. Cd, （ D ）B. NiO(OH), D. Ni(OH)2C. Cd(OH)22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+例例4、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素，其，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：一是： ， 其二是：其二是： ；有有M、N两种金属，分别与盐酸反应，产生两种金属，分别与盐酸反应，产生H2速率相近，速率相近，试试设计一个实验比较设计一个实验比较M、N两
34、种金属的活泼性。两种金属的活泼性。H+与与CH3COO结合生成结合生成CH3COOH，使，使H+浓度减浓度减小，从而小，从而减慢减慢了反应速率。了反应速率。Zn置换出置换出Cu形成了原电池，从而形成了原电池，从而加快加快了反应速率了反应速率例例6、例例5、及时及时反馈反馈1下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2) (1)(3)(4)2、下列装置中四块相同的、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)3.20003.2000年年5 5月，保利集团在香港
35、拍卖会上花费月，保利集团在香港拍卖会上花费30003000多多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是要成分是CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 这三件这三件17601760年铜铸的国宝在年铜铸的国宝在240 240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是：的分析，最可能的是：A.A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B.B
36、.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去去C.C.铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化D.D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金改变金属的内部组织结构改变金属的内部组织结构 防腐防腐D烤蓝烤蓝涂机油涂机油烤漆烤漆涂凡士林涂凡士林镀锌镀锌镀铬镀铬 交流研讨交流研讨 你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗? ?大家大家讨论讨论1965年冬天，在湖北省荆州市附近的年冬天，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
37、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。它千年不锈的原剑身丝毫不见锈斑。它千年不锈的原因是什么呢？因是什么呢？ 课后课后探究探究活动活动溶液如何影响有凹陷的食品罐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取一罐蔬菜罐头和一罐水果罐头,前者前者含盐溶液含盐溶液,后者含糖溶液后者含糖溶液 。(a)设计一个实验设计一个实验,
38、以研究凹陷食品罐在这些溶以研究凹陷食品罐在这些溶液中会否生锈液中会否生锈?如果有腐蚀发生如果有腐蚀发生,比较食品罐在比较食品罐在两种溶液中的腐蚀速度两种溶液中的腐蚀速度。(b)记录你的结果记录你的结果,并向班上同学介绍你的实验并向班上同学介绍你的实验。(c)根据实验结果根据实验结果,你认为吃凹陷罐头的食品安你认为吃凹陷罐头的食品安 全吗全吗?反思反思本节课你学到了本节课你学到了什么？什么？金属腐蚀全部有害吗？金属腐蚀全部有害吗？阅读课本拓展视野阅读课本拓展视野4.金属腐蚀的应用金属腐蚀的应用2）利用腐蚀防腐）利用腐蚀防腐1）电路板的印制）电路板的印制 通通过过本本节节课课的的学学习习, ,我我
39、们们认认识识到到金金属属腐腐蚀蚀的的危危害害极极大大, , 运运用用化化学学反反应应原原理理能能对对金金属属进进行行有有效效防防护护。然然而而，在在复复杂杂多多变变的的自自然然环环境境中中并并非非如如此此简简单单，“金金属属的的腐腐蚀蚀与与防防护护”始始终终是是一一个个世世界界性性的的异异常常棘棘手手的的科科技技难难题题。防防止金属腐蚀，任重道远！止金属腐蚀，任重道远！第二节第二节 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护金属的腐蚀现象非常普遍：金属的腐蚀现象非常普遍：1、钢铁生锈：、钢铁生锈：铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O2、铜器表面生成铜绿：、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：
40、铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3金属腐蚀的不利后果有哪些？金属腐蚀的不利后果有哪些？一、金属腐蚀的类型一、金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀1、化学腐蚀、化学腐蚀金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质直接直接发生化学发生化学反应而引起的腐蚀反应而引起的腐蚀原理：原理： 氧化还原反应氧化还原反应例如：例如： 铁与氯气直接反应铁与氯气直接反应钢管被原油中的含硫钢管被原油中的含硫化合物腐蚀化合物腐蚀2、电化学腐蚀、电化学腐蚀不纯的金属不纯的金属(或合金或合金)跟电解质溶液跟电解质溶液接触时，会发生接触时，会发生原电池原电池反应，比较反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应活泼的
41、金属失去电子而被氧化的反应原理：原理：原电池反应原电池反应本质：本质：氧化还原反应氧化还原反应例如：例如： 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀钢铁在潮湿的空气中被腐蚀复习：原电池反应原理复习：原电池反应原理条件：条件：1、有电解质溶液、有电解质溶液 2、有活泼性不同的两种金属、有活泼性不同的两种金属 或其中一种是非金属或其中一种是非金属 3、闭合电路、闭合电路电极判断：电极判断：比较活泼的一极是负极比较活泼的一极是负极比较不活泼的是正极比较不活泼的是正极讨论：钢铁的腐蚀讨论：钢铁的腐蚀钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀原因：原因：空气中溶解空气中溶解CO2的水分的水分酸性增强（形成
42、电解质溶液）酸性增强（形成电解质溶液）Fe和和C构成原电池的两极构成原电池的两极Fe：负极：负极C：正极：正极二、金属的防护二、金属的防护影响金属腐蚀的因素包括：影响金属腐蚀的因素包括：金属的金属的 和和 。本性本性介质介质金属越活泼越容易被腐蚀金属越活泼越容易被腐蚀金属合金中活泼的金属易腐蚀金属合金中活泼的金属易腐蚀例如：钢铁腐蚀例如：钢铁腐蚀介质对金属腐蚀影响很大：介质对金属腐蚀影响很大：金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀气体或电解质溶液，都容易被腐蚀如何防止金属的腐蚀？如何防止金属的腐蚀？常用的金属防腐方法：常用的金属防腐方法：1、刷油漆、刷油漆2、在金属表面包一层塑料、在金属表面包一层塑料3、选用油脂、选用油脂4、在金属表面镀一层耐腐蚀金属、在金属表面镀一层耐腐蚀金属5、连接一种更活泼的金属、连接一种更活泼的金属
