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1、关于化学能转化为电能时金属的腐蚀关于化学能转化为电能时金属的腐蚀与防护与防护第一页，讲稿共三十一页哦科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条件下铁钉的腐蚀第二页，讲稿共三十一页哦实实验验方方案案CH3COOH溶溶液液煮沸后迅速冷煮沸后迅速冷却的蒸馏水却的蒸馏水NaC
2、l溶液溶液煮沸后迅速冷煮沸后迅速冷却的蒸馏水却的蒸馏水植物油植物油记记录录结结论论有气泡产生，有气泡产生，反应速率快反应速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快由于无由于无O2，较长时，较长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O2，铁钉，铁钉未被腐未被腐蚀蚀无现象无现象由于无由于无O2、H2O铁钉铁钉不能被腐不能被腐蚀蚀植植物物油油第三页，讲稿共三十一页哦 是指金属或合金与周围接触到的气体或液是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。体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。由于
3、与金属接触的介质不同，发生腐蚀的由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理也不同，一般可分为化学原理也不同，一般可分为化学腐蚀化学腐蚀和和电电化学腐蚀化学腐蚀。一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀第四页，讲稿共三十一页哦1 1、化学腐蚀、化学腐蚀 金属跟接触到的物质（如金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）等）直接发生化学反应直接发生化学反应而引起的腐蚀而引起的腐蚀叫做叫做化学腐蚀化学腐蚀。一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。此，温度对化学腐蚀的影响较明显。第五页，讲稿共三十一页哦家用燃气灶家用燃气灶放在南极
4、已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头第六页，讲稿共三十一页哦2 2、电化学腐蚀、电化学腐蚀 不纯的金属（或合金）跟电解质不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会溶液接触时，会发生原电池反应发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做这种腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。第七页，讲稿共三十一页哦 在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？区铁生锈相对慢一些？为什么？新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易分稀少，而海南地
5、区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。发生电化学腐蚀。第八页，讲稿共三十一页哦不会，因为月球上缺少水分和氧气。不会，因为月球上缺少水分和氧气。请你预测一下，铁在月球上会不会生锈请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？为什么？第九页，讲稿共三十一页哦钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什这是什么原因呢么原因呢?在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的的水膜。水能电离出少量的H+和和OH-,同时由同时由于空气中于空气中CO2的溶解的溶解,使水
6、里的使水里的H+增多：增多：H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3 -这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。电池。在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的膜。水能电离出少量的H+和和OH-,同时由于空气同时由于空气中中CO2的溶解的溶解,使水里的使水里的H+增多：增多：H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3 -这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里
7、的铁和少量的碳构成无数微小的原电它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。池。第十页，讲稿共三十一页哦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钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀第十一页，讲稿共三十一页哦2、吸氧腐蚀（中性、弱酸性水溶液）、吸氧腐蚀（中性、弱酸性水溶液）负极：负极：2Fe-4e=2Fe2+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第十二页，讲稿
8、共三十一页哦l钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件正极反应负极反应总反应方程式水膜酸性较强水膜酸性很弱或者呈现中性2H+2e=H22 H2O+O2+4e=4OH-Fe-2e=Fe2+Fe+2H+=Fe2+H22 Fe+2 H2O+O2=2Fe(OH)2第十三页，讲稿共三十一页哦化学腐蚀和电化腐蚀的比化学腐蚀和电化腐蚀的比较化学腐蚀电化腐蚀条件金属与非电解质直接接触（不与电解质溶液接触）不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生（不发生原电池反应）有电流产生（发生原电池反应）本质发生氧化-还原反应金属被腐蚀氧化反应和还原反应分两极进行，较活泼的金属被腐蚀相互关系两种腐蚀往往同时发
9、生，但电化腐蚀更普遍第十四页，讲稿共三十一页哦 烧过菜的铁锅如果未及时洗烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含净（残液中含 NaCl），第二天便），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为出现红棕色锈斑（主要成分为Fe 2 O 3nH2O）。请问这种腐蚀是化学）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀腐蚀还是电化学腐蚀?为什么为什么?解析：属于电化学腐蚀。解析：属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是铁锅生锈是因为因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁作负极，形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。第十五页，讲稿共三十一页哦
10、 化学腐蚀和电化学腐蚀都是化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁铁等金属原子失去电子变成阳离子的等金属原子失去电子变成阳离子的过程过程。也就是说。也就是说,金属在腐蚀过程中金属在腐蚀过程中,发生了发生了氧化还原反应氧化还原反应。3、金属腐蚀的本质、金属腐蚀的本质第十六页，讲稿共三十一页哦思考与交流思考与交流 讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和讨论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？齿轮等分别采取了什么防锈措施？给链条涂上机油给链条涂上机油,将将钢圈表面镀上一层钢圈表面镀上一层铬铬,给支架烤上一层给支架烤上一层漆漆,将齿轮镀上一层将齿轮镀上一层铬并涂上机油。铬并涂上机油。
11、第十七页，讲稿共三十一页哦1、影响金属腐蚀的因素：、影响金属腐蚀的因素：（1）金属的本性金属的本性：金属越活泼，就越容易失：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的杂质不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。生电化学腐蚀。（2）介质介质：遇潮湿空气、腐蚀性气体、电解：遇潮湿空气、腐蚀性气体、电解质溶液质溶液第十八页，讲稿共三十一页哦思考与交流思考与交流 请根据生活常识以及下图总结金请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达
12、到防止金属腐蚀的目的。为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。第十九页，讲稿共三十一页哦健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面包衣架和电线的外面包上一层塑料层上一层塑料层第二十页，讲稿共三十一页哦某些工具的某些工具的“机械转动部机械转动部位位”选用油脂来防锈，为选用油脂来防锈，为什么不能用油漆什么不能用油漆自行车的钢圈和车铃是自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的蚀又耐磨的Cr第二十一页，讲稿共三十一页哦你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。举例说明。制成不锈钢；或在金属表面镀一层比要制成不锈钢；或在金属表面镀
13、一层比要保护的金属更活泼的金属。保护的金属更活泼的金属。用牺牲锌块的方法来保护用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换船身，锌块必须定期更换锌块锌块用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换的腐蚀，镁块必须定期更换镁镁第二十二页，讲稿共三十一页哦（2）改变金属的内部组织结构：如将）改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加等金属加 进钢里制成合金钢。进钢里制成合金钢。（1）金属表面覆盖保护层）金属表面覆盖保护层 如油漆、油脂等，电镀如油漆、油脂等，电镀Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。物薄膜作保护层。
14、原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。（3）电化学保护法）电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，而活泼金属反应受到腐蚀。而活泼金属反应受到腐蚀。2、金属的防护方法、金属的防护方法第二十三页，讲稿共三十一页哦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第二十四页，讲稿共三十一页哦 为什么白铁皮(镀锌铁皮)制品不易生锈,即使表面被划破也是如此,而马口铁(镀锡铁皮)制品一旦划破,表面会更快地生锈.第二十五页，讲稿共三十一页哦小结：小结：本课
15、时我们主要学习了金属本课时我们主要学习了金属 的两的两 种腐蚀方式：种腐蚀方式：化学化学腐蚀和腐蚀和电化学电化学 腐蚀，以及金属的腐蚀，以及金属的防护方法防护方法。第二十六页，讲稿共三十一页哦随堂检测随堂检测1、如图如图,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）（2）中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极：,正极：正极：；若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶
16、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：。第二十七页，讲稿共三十一页哦2、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：3、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)2放电放电充电充电_2Fe+2H2O+O2=
17、2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+写出此电池的负极上的电极反应第二十八页，讲稿共三十一页哦4、下列装置中四块相同的、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)第二十九页，讲稿共三十一页哦5.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，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：其一是：，其二是：其二是：。H+与与CH3COO结合生成结合生成CH3COOH，使，使H+浓度减小，浓度减小，从而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第三十页，讲稿共三十一页哦感谢大家观看9/27/2022第三十一页，讲稿共三十一页哦