人教版新教材《金属的腐蚀与防护》优质课件1
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答案:析氢腐蚀;硫酸厂附近空气中的二氧化硫的含量较高,导致 金属接触到的溶液酸性较强,所以易发生析氢腐蚀。
-15-
任务一
任务二
素养脉络
随堂检测
课堂篇素养提升
深化拓展 化学腐蚀与电化学腐蚀的区别与联系
化学腐蚀
电化学腐蚀(主要)
金属与其表面接 当不纯的金属与电解质溶液接触时会发
触的一些物质(如 生原电池反应,比较活泼的金属发生氧
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
-14-
任务一
任务二
素养脉络
随堂检测
课堂篇素养提升
化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 问题探究 1.与铜质水龙头连接处的钢质水管易生锈,为什么? 答案:铁与铜及空气中的水蒸气构成原电池,发生电化学腐蚀,增 大腐蚀速率,铁作负极,易失电子,所以易生锈。 2.你认为在硫酸厂附近的金属发生的主要是哪一类腐蚀?
第三节 金属的腐蚀与防护
-1-
1.认识金属腐蚀的危害,并能解释金属发生电化学腐蚀的原因, 能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式,以 培养变化观念与平衡思想。 2.熟悉金属腐蚀的防护方法,增强科学态度与社会责任。
-2-
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
1.原电池中,较活泼的金属 失去 电子,发生 氧化 反应,被 氧化。如Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池中,被氧化的金属 为 Zn ,被保护的金属为 Cu 。
-6-
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较:
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
图形 描述
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
条件 水膜 酸性较强
水膜呈 中性 或 酸性很弱
负极 电极 正极 C 反应
总反应
Fe-2e- Fe2+
2Fe-4e- 2Fe2+
2H++2e-== H2↑ O2+2H2O+4e-== 4OH-
定义 O2、Cl2、SO2 等) 化反应而被腐蚀
直接反应而引起 的腐蚀
吸氧腐蚀(主要)
析氢腐蚀
金属与某些单质 条件 或某些非电解质
直接接触
水膜中溶有 O2,呈极弱酸性 水膜酸性较
或中性
强
-16-
任务一
任务二
素养脉络
随堂检测
课堂篇素养提升
化学腐蚀
电化学腐蚀(主要)
现象 无电流产生
有微弱电流产生
反应
负极:Fe-2e- Fe2+
2.电解池中,若阳极不是惰性电极,则阳极金属 失去 电子,发 生 氧化 反应,引起阳极金属不断损耗,而阴极金属受到保护。 如图所示:
被氧化的金属为 Cu ,被保护的金属为 Fe 。
-3-
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、金属的腐蚀 1.定义 金属或合金与周围的 气体或液体 发生 氧化还原反应 而引 起损耗的现象。 2.本质 金属原子 失去 电子变为 阳 离子,金属发生 氧化 反 应。 3.分类 (1)化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等) 直接反应而引起的腐蚀。 (2)电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池 反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
(1)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。 ( ) (2)铜在酸性较强的溶液中均可发生析氢腐蚀。 ( ) (3)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+。 ( ) (4)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。 ( ) (5)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比镀铜前更容易生锈。 ( ) (6)外加电流法是将被保护金属接在直流电源的正极。 ( ) (7)在船体外嵌入锌块,可以减缓船体的腐蚀,属于牺牲阴极法。 () (8)在潮湿空气中,钢铁表面形成水膜,金属发生的一定是吸氧腐 蚀。 ( )
-4-
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
【微思考1】在潮湿空气中,钢铁制品表面会形成一层水膜,空气 中的哪些气体会溶解在其中形成电解质溶液?
提示:CO2、SO2、H2S等气体。
-5-
知识铺垫
必备知识
正误判断
4.钢铁的电化学腐蚀 (1)钢铁的电化学腐蚀的分类:
电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
课前篇素养初探
式(以 铁腐 2Fe+3Cl2 蚀 2FeCl3 为例)
正极:2H2O+O2+4e4OH-
-8-
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
二、金属的防护
1.改变金属材料的组成
方 法
制成性能优异的合金——在金属中添加其他金属或非金属
实 例
不锈钢——把 铬 、 镍 等加入普通钢中制成不锈钢 钛合金——具有优异的 抗腐蚀 性和良好的 生物兼容 性
-9-
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.在金属表面覆盖保护层
而 钝化
采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可形成稳定的 钝化膜
-10-
课前篇素养初探
知识Fra Baidu bibliotek垫
必备知识
正误判断
3.电化学保护法 (1)牺牲阳极法: 应用 原电池 原理,让被保护金属作 正 极,另找一种活泼 性较强的金属作 负 极。 如图所示:
-11-
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
(2)外加电流法: 利用 电解 原理,把被保护的钢铁设备作为 阴 极,用惰性电 极作为辅助 阳 极,两者均放在电解质溶液里,外
原 在金属表面 覆盖致密保护层 ,将金属制品与周围物质隔
理开
在钢铁制品的表面喷涂 油漆 、矿物性油脂或覆盖搪瓷、
塑料等
用 电镀 等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金
具属
体 用化学方法在钢铁部件表面进行 发蓝 处理——生成一层
方 致密的 四氧化三铁
薄膜
法 用 阳极 氧化处理铝制品的表面,使之形成致密的氧化膜
接
直流电源 。
如图所示:
-12-
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
【微思考3】在探究保护铁的牺牲阳极法的实验中,所用试剂 K3[Fe(CN)6]溶液的作用是什么?
提示:利用K3[Fe(CN)6]溶液可与Fe2+反应生成KFe[Fe(CN)6]特征 蓝色沉淀,来检验溶液中是否生成了Fe2+。
-13-
Fe+2H+== Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2== 2Fe(OH)2
-7-
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
【微思考2】在钢铁的锈蚀过程中,Fe(OH)2如何变为Fe2O3·xH2O? 提示:氢氧化亚铁进一步被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,氢氧 化铁再失去部分水生成Fe2O3·xH2O。
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任务一
任务二
素养脉络
随堂检测
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深化拓展 化学腐蚀与电化学腐蚀的区别与联系
化学腐蚀
电化学腐蚀(主要)
金属与其表面接 当不纯的金属与电解质溶液接触时会发
触的一些物质(如 生原电池反应,比较活泼的金属发生氧
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
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任务一
任务二
素养脉络
随堂检测
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化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 问题探究 1.与铜质水龙头连接处的钢质水管易生锈,为什么? 答案:铁与铜及空气中的水蒸气构成原电池,发生电化学腐蚀,增 大腐蚀速率,铁作负极,易失电子,所以易生锈。 2.你认为在硫酸厂附近的金属发生的主要是哪一类腐蚀?
第三节 金属的腐蚀与防护
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1.认识金属腐蚀的危害,并能解释金属发生电化学腐蚀的原因, 能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式,以 培养变化观念与平衡思想。 2.熟悉金属腐蚀的防护方法,增强科学态度与社会责任。
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知识铺垫
必备知识
正误判断
1.原电池中,较活泼的金属 失去 电子,发生 氧化 反应,被 氧化。如Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池中,被氧化的金属 为 Zn ,被保护的金属为 Cu 。
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(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较:
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
图形 描述
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
条件 水膜 酸性较强
水膜呈 中性 或 酸性很弱
负极 电极 正极 C 反应
总反应
Fe-2e- Fe2+
2Fe-4e- 2Fe2+
2H++2e-== H2↑ O2+2H2O+4e-== 4OH-
定义 O2、Cl2、SO2 等) 化反应而被腐蚀
直接反应而引起 的腐蚀
吸氧腐蚀(主要)
析氢腐蚀
金属与某些单质 条件 或某些非电解质
直接接触
水膜中溶有 O2,呈极弱酸性 水膜酸性较
或中性
强
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任务一
任务二
素养脉络
随堂检测
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化学腐蚀
电化学腐蚀(主要)
现象 无电流产生
有微弱电流产生
反应
负极:Fe-2e- Fe2+
2.电解池中,若阳极不是惰性电极,则阳极金属 失去 电子,发 生 氧化 反应,引起阳极金属不断损耗,而阴极金属受到保护。 如图所示:
被氧化的金属为 Cu ,被保护的金属为 Fe 。
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知识铺垫
必备知识
正误判断
一、金属的腐蚀 1.定义 金属或合金与周围的 气体或液体 发生 氧化还原反应 而引 起损耗的现象。 2.本质 金属原子 失去 电子变为 阳 离子,金属发生 氧化 反 应。 3.分类 (1)化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等) 直接反应而引起的腐蚀。 (2)电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池 反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
知识铺垫
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正误判断
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(1)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。 ( ) (2)铜在酸性较强的溶液中均可发生析氢腐蚀。 ( ) (3)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+。 ( ) (4)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。 ( ) (5)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比镀铜前更容易生锈。 ( ) (6)外加电流法是将被保护金属接在直流电源的正极。 ( ) (7)在船体外嵌入锌块,可以减缓船体的腐蚀,属于牺牲阴极法。 () (8)在潮湿空气中,钢铁表面形成水膜,金属发生的一定是吸氧腐 蚀。 ( )
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正误判断
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【微思考1】在潮湿空气中,钢铁制品表面会形成一层水膜,空气 中的哪些气体会溶解在其中形成电解质溶液?
提示:CO2、SO2、H2S等气体。
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知识铺垫
必备知识
正误判断
4.钢铁的电化学腐蚀 (1)钢铁的电化学腐蚀的分类:
电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
课前篇素养初探
式(以 铁腐 2Fe+3Cl2 蚀 2FeCl3 为例)
正极:2H2O+O2+4e4OH-
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知识铺垫
必备知识
正误判断
二、金属的防护
1.改变金属材料的组成
方 法
制成性能优异的合金——在金属中添加其他金属或非金属
实 例
不锈钢——把 铬 、 镍 等加入普通钢中制成不锈钢 钛合金——具有优异的 抗腐蚀 性和良好的 生物兼容 性
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课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.在金属表面覆盖保护层
而 钝化
采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可形成稳定的 钝化膜
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课前篇素养初探
知识Fra Baidu bibliotek垫
必备知识
正误判断
3.电化学保护法 (1)牺牲阳极法: 应用 原电池 原理,让被保护金属作 正 极,另找一种活泼 性较强的金属作 负 极。 如图所示:
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知识铺垫
必备知识
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课前篇素养初探
(2)外加电流法: 利用 电解 原理,把被保护的钢铁设备作为 阴 极,用惰性电 极作为辅助 阳 极,两者均放在电解质溶液里,外
原 在金属表面 覆盖致密保护层 ,将金属制品与周围物质隔
理开
在钢铁制品的表面喷涂 油漆 、矿物性油脂或覆盖搪瓷、
塑料等
用 电镀 等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金
具属
体 用化学方法在钢铁部件表面进行 发蓝 处理——生成一层
方 致密的 四氧化三铁
薄膜
法 用 阳极 氧化处理铝制品的表面,使之形成致密的氧化膜
接
直流电源 。
如图所示:
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知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
【微思考3】在探究保护铁的牺牲阳极法的实验中,所用试剂 K3[Fe(CN)6]溶液的作用是什么?
提示:利用K3[Fe(CN)6]溶液可与Fe2+反应生成KFe[Fe(CN)6]特征 蓝色沉淀,来检验溶液中是否生成了Fe2+。
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Fe+2H+== Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2== 2Fe(OH)2
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【微思考2】在钢铁的锈蚀过程中,Fe(OH)2如何变为Fe2O3·xH2O? 提示:氢氧化亚铁进一步被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,氢氧 化铁再失去部分水生成Fe2O3·xH2O。