(人教版)高二化学选修1课件：3.2.2金属的防护

(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
-13-
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
上锌或锡,即成白铁与马口铁,但一旦破损,因原电池反应,白铁外面的锌可
进一步起保护作用,而马口铁外面的锡反而会加速腐蚀(铁作负极被溶解)。
2.外加电流的阴极防护法。
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
-6-
第二课时 金属的防护
探究一
探究二
探究三
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究一金属的电化学防护
问题导引
在铁的表面镀上一层其他金属是常见的防止铁生锈的方法,常见的有 镀锡(马口铁)和镀锌(白铁皮),为什么镀层破损后,镀锌钢板(白铁皮)比镀锡 钢板(马口铁)耐腐蚀?
方法 镀塑
防腐效果 价格
差
便宜
涂油漆 一般 便宜
镀锡
好
中等
镀铬
好
昂贵
镀锌
很好 中等
使用不锈钢 很好 昂贵
铁器件烤蓝 好
中等
选择防护方法时,一般需要考虑以下几个问题:
(1)金属制品的使用期限。如果是短期使用,不需采用昂贵的防护方法。
(2)金属制品的使用环境。不同的环境造成金属腐蚀的因素、金属发生
腐蚀的快慢不同,使用的防护方法也不同。
不能混淆。
-10-
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
������变式训练 ������ 1 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )
A.纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层不能对铁制品起保护作用 C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极 保护法
第二课时 金属的防护
-1-
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
学习目标
思维脉络
1.了解与掌握金属腐
蚀的防护措施、常用
方法及原理。
金属防护的方法很多,
主要从金属的本性和
介质两个方面考虑。
2.认识防止金属腐蚀 的重要意义。
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
三、金属的防护方法
—加保护层:如涂油漆、包塑料层、搪瓷、电镀等
—电化学法:在被保护的金属上连接一种更易
金属的防护
失电子的金属
—改变金属内部结构:如将钢铁制成不锈钢
-5-
第二课时 金属的防护
ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
探究三
名师精讲
电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施,使之成为腐
蚀电池中的阴极,从而防止或减轻金属腐蚀的方法。
1.牺牲阳极的阴极保护法。
用比被保护金属活泼的金属或合金与被保护金属相连,形成腐蚀电池,
活泼的金属或合金作负极发生反应被消耗,被保护金属作正极而得到保护。
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
探究三
例题 1
钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产
量的四分之一。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式
为
。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,
其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用
3.通过学生的调查研 究、交流与讨论,帮助 学生掌握生活中金属
的防护知识。
-2-
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
一二三
一、影响金属腐蚀的因素
影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来 说,金属越活泼,就越容易失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的杂质不 如该金属活泼,则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。介质对金属腐 蚀的影响也很大,如果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。
2.在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层,从而使金属制品与周围介质隔离,这是 一种普遍采用的防护方法。以钢铁的防护为例,根据保护层成分的不同,可 分为如下几种: (1)金属的氧化处理 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,此过程称为烤蓝处理,简称烤蓝。这种氧化膜具有较大的弹 性和润滑性,不影响零件的精度,故精密仪器和光学仪器的部件弹簧钢、薄 钢片、细钢丝等常用烤蓝处理。
-11-
第二课时 金属的防护
探究一
探究二
探究三
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究二金属的其他防护方法 问题导引
自行车是大家最常用的交通工具,为了防止自行车的金属部件被腐蚀, 延长自行车的使用寿命,必须对自行车金属部件进行防护。请说出自行车都 使用了哪些防护措施,它们的原理是什么?
(1)在表面喷漆
;
(2)在表面涂油
;
(3)在表面镀一层其他金属
;
(4)在表面烧制搪瓷
;
(5)使其表面形成致密的氧化物保护膜
。
解析:防止金属被腐蚀主要采用(1)表面上加保护层,如烤漆、涂机油或
凡士林、电镀、烤蓝等;(2)电化学方法,牺牲阳极的阴极保护法、外加电源
的阴极保护法;(3)改变金属的内部结构等。
答案:(1)① (2)② (3)③ (4)⑤ (5)④
-16-
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
知识点拨
防止金属腐蚀的方法很多,不同的方法,使用条件不同,防护效果不同,
费用也有差异。
(3)对金属制品外观的要求。
-17-
第二课时 金属的防护
探究一
探究二
探究三
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
������变式训练 ������ 2 下列各种方法中:①金属表面涂抹油漆;②改变金属
内部结构;③保持金属表面清洁干燥;④在金属表面进行电镀;⑤使金属表 面形成致密的氧化物薄膜。其中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属
作为阴极,另选一块能导电的惰性材料接电源的正极。在外加直流电的作用
下使金属表面产生负电荷(电子)的聚积,抑制了金属失电子的作用,从而防
止金属被腐蚀的方法。大型水坝的船闸的保护就是让铁船闸和电源负极相
连。
-8-
第二课时 金属的防护
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 解析:纯银器的表面在空气中易生成硫化物失去光泽,属于化学腐蚀,A 项正确;当镀锡铁制品镀层破损后,由于铁比锡活泼,形成原电池时,铁作原 电池的负极,加快铁的腐蚀,B 项正确;锌比铁活泼,当在海轮外壳上连接锌 块后,锌失电子而海轮外壳被保护,此法为牺牲阳极的阴极保护法,C 项正确; 要采用电解原理保护金属,应将金属与直流电源的负极相连,即作电解池的 阴极,D 项错误。 答案:D
()
(5)镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀。
()
解析:(1)钢铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀;(2)船体吃水线以下嵌
入锌块,构成 Fe-Zn 原电池,Zn 为负极,防止了铁船的腐蚀;(3)吸氧腐蚀的正
极反应为 O2+2H2O+4e- 4OH-;(4)合金发生吸氧腐蚀时的条件是有 O2 和 H2O;(5)因金属的活动性 Sn<Fe,Zn>Fe,故镀层破损,发生原电池反应时,上述 两种铁板被腐蚀的分别是 Fe、Zn。
属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法,需把被保护
的铁闸门连接在电源的负极。
答案:(1)负极:2Fe-4e-
(2)C (3)负
学习感悟
2Fe2+,正极:O2+2H2O+4e-
4OH-
判断电化学保护法的类型,应分清其基本原理,看是利用电解原理的外
加电流的阴极保护法还是应用原电池原理的牺牲阳极的阴极保护法,两者
提示镀层破损后,白铁皮形成原电池时,因为锌比铁活泼,易失去 电子,从而保护了铁;而马口铁破损后,因为形成原电池时,铁比锡活泼,铁被 腐蚀。所以在镀层破损后,马口铁比白铁皮更易被腐蚀。
-7-
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
() A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤ 解析:本题防止金属腐蚀的方法大致可分为:改变金属内部结构的选项
②;形成保护层或隔离层的选项①④⑤;保持金属表面干燥的选项③;均为 有效的金属防护方法。
-15-
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
例题 2
现有①汽车、②机器上的齿轮、③门把手、④锯条、⑤铁制洗脸盆等
常见铁制品,为了防止它们生锈,通常适合采用下面哪一种方法(填序号)。
-12-
第二课时 金属的防护
探究一
探究二
探究三
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
提示
部件
措施
车架、挡泥板、车后座 烤漆
链条
涂机油
轴承
涂凡士林
车把、车圈、车辐条 电镀
车座弹簧
烤蓝
整车
防雨淋 通风干燥
目的或原理
分类
使金属与氧化剂隔离 防化学腐蚀
-14-
第二课时 金属的防护
探究一
探究二
探究三
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
(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。 (3)金属保护层 它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护 镀层,前一金属称为镀层金属。金属镀层的形成,可采用电镀等方法。
练一练 1
铁制自来水管与下列材料做成的水龙头连接,自来水管锈蚀最快的是 ()
A.铁水龙头 B.铜水龙头 C.塑料水龙头 D.陶瓷水龙头 解析:Fe-Cu-自来水(作电解质溶液)形成原电池,其中 Fe 作负极,而加快 腐蚀。 答案:B
-3-
第二课时 金属的防护 一二三
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
首页
X Z D 新知导学 INZHIDAOXUE
重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
一二三
练一练 2
判断下列说法是否正确。
(1)钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀。 Nhomakorabea()
(2)船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀。
()
(3)钢铁吸氧腐蚀的正极反应为 O2+2H2O+4e- 4OH-。 (4)青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快。