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1、人教版化学选修四第人教版化学选修四第人教版化学选修四第人教版化学选修四第四章四章四章四章 电化学基础电化学基础电化学基础电化学基础第第4 4节节 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护 铜铜 生生锈锈铁铁 生生锈锈生活中，生活中，你了解的金属腐蚀有哪些？你了解的金属腐蚀有哪些？请举例说明请举例说明 据统计据统计,发达国家每年由于金属腐蚀造发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接经济损失约达成的直接经济损失约达7000亿美元亿美元,约占全约占全年国民生产总值的年国民生产总值的2%4%，远远超过水，远远超过水灾、火灾、风灾、地震等自然灾害造成损灾、火灾、风灾、地震等自然灾害造成损失的总和。失的总和
2、。面对这样惊人的数据和金属腐蚀的危害事实，大家有没有想过，金属是怎么被腐蚀的？采取什么措施可以防腐呢？学习目标学习目标1、认识金属腐蚀的危害2、能解释金属发生电化学腐蚀的原因3、知道防护金属腐蚀的方法，并能从实验探究 中获得体会重点：金属的电化学腐蚀与金属的电化学防护难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理阅读课本阅读课本P84-85了解什么是金属腐蚀？有哪些类别？了解什么是金属腐蚀？有哪些类别？概念：概念：金属与周围的气体或液金属与周围的气体或液体物质体物质发生氧化还原反应发生氧化还原反应而引而引起损耗的现象。起损耗的现象。一、金属腐蚀一、金属腐蚀本质本质：M-ne-=Mn+例如：Fe+2H+=F
3、e2+H2 铁被腐蚀 二、二、金属腐蚀的类型：金属腐蚀的类型：1、化学腐蚀、化学腐蚀 例：例：铁铁与氧气、氯气反应与氧气、氯气反应 直接发生氧化还原反应，金属被氧化直接发生氧化还原反应，金属被氧化 而腐蚀而腐蚀 有无电流产生？有无电流产生？无电流产生无电流产生 影响因素：温度影响因素：温度点燃3Fe+2O2=Fe3O4 2 Fe+3Cl2=2FeCl32、电化学腐蚀、电化学腐蚀例：钢铁中含少量的碳，与电解质溶液例：钢铁中含少量的碳，与电解质溶液 接接 触而被腐蚀触而被腐蚀 有无电流产生？有无电流产生？有电流产生有电流产生特点：构成原电池，较活泼的特点：构成原电池，较活泼的 金属被氧化而腐蚀金属
4、被氧化而腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较相相互关互关系系本本质质有无有无有无有无电流产电流产电流产电流产生生生生条条件件电化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍，腐蚀速率也快得多较活泼的金属被氧化金属被氧化有微弱的电流产生不产生电流不纯金属或合金跟电解质溶液接触金属跟氧化剂直接接触生活中，钢铁工具在干燥的空气生活中，钢铁工具在干燥的空气里长时间不易被腐蚀里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空但在潮湿的空气里却很快被腐蚀气里却很快被腐蚀,你们知道原因吗你们知道原因吗钢铁表面形成的微小
5、原电池示意图H2O H+OH-H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3-水膜中溶解大气中的水膜中溶解大气中的 CO2 、SO2 、H2S等气体，使水膜中含有一定量的等气体，使水膜中含有一定量的 H+H2O+SO2 H2SO3 H+HSO3-H2S H+HS-铁：碳：水膜：构成原电池发生原电池反应负极正极电解质溶液（H+）形成闭合回路负极：Fe-2e-=Fe2+（被腐蚀）正极：2H+2e-=H2 电池总反应：Fe+2H+=Fe2+H2 结论：当钢铁处于结论：当钢铁处于酸性酸性气氛中时，易发生气氛中时，易发生析氢腐蚀析氢腐蚀；例如：酸雨对钢铁建筑的腐蚀例如：酸雨对钢铁建筑的腐蚀条件：酸性环境（1）
6、析氢腐蚀）析氢腐蚀反应中有氢气放出（析出）正极：2H+2e-=H2 一般情况下，一般情况下，如果钢铁表面吸附的水膜如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的但溶有一定量的O2 铁：碳：水膜：形成闭合回路正极电解质溶液（溶解O2）负极构成原电池发生原电池反应负极（Fe）：Fe 2e-=Fe2+（被腐蚀）条件：条件：酸性很弱酸性很弱或或中性中性总反应：2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2O3 nH2O（铁锈）（2）吸氧腐蚀）吸氧腐蚀铁锈稀疏的覆盖在钢铁表面，并不能阻止钢铁继续腐蚀铁锈稀疏的覆盖在钢铁表面，并不
7、能阻止钢铁继续腐蚀正极（C）：O2+4e-+2H2O=4OH-实验4-3析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极负极Fe(-)正极正极C(+)总反应联系水膜呈酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+O2+4e-+2H2O=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较1.1.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为的原因
8、可描述为()()A.A.形成原电池铝作负极形成原电池铝作负极 B.B.形成原电池时铜作负极形成原电池时铜作负极C.C.形成原电池时，电流由铝经导线流向铜形成原电池时，电流由铝经导线流向铜D.D.铝质铆钉发生了化学腐蚀铝质铆钉发生了化学腐蚀A练习思考与交流 请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。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衣架和电线的外面包上一层塑料层包上一层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选用油脂来防锈，选用油脂来防锈，为什么不能用油漆为什么不能用油漆烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬你知道自
9、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?三、金属的防护三、金属的防护三、金属的防护三、金属的防护 1 1、改善金属的内部组织结构改善金属的内部组织结构改善金属的内部组织结构改善金属的内部组织结构(内因内因内因内因)制成合金（不锈钢）制成合金（不锈钢）制成合金（不锈钢）制成合金（不锈钢）2 2、在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层电镀、油电镀、油电镀、油电镀、油漆、钝化等漆、钝化等漆、钝化等漆、钝化等 （1）牺牲阳极的阴极保护法 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到
10、腐蚀。3、电化学保护法用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块（2）外加电流的阴极保护法 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，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。总结总结金金属属的的腐腐蚀蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀钢铁的析氢腐蚀钢铁的析氢腐蚀钢铁的吸氧腐蚀钢铁的吸氧腐蚀（酸性较强的环境）（酸性较强的环境）（中性或酸性很弱）中性或酸性很弱）金金属属的的电电化化学学防防护护牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法外加电流
11、的阴极保护法（原电池原理）（原电池原理）（电解池原理）（电解池原理）2、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序_(5)(2)(1)(3)(4)3、在经常受酸雨危害的地区，金属制品易受腐蚀。其中铁制品主要发生_ 腐蚀，负极反应式为_；析氢Fe-2e-=Fe2+4、烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的残液，过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点，已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方程式和化学方程式分别为；（1）负极 ，正极 ；（2）；（3）。2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2Fe+2H2 2O+OO+O2 2=2 Fe
12、(OH)=2 Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3梦想的力量梦想的力量当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进并且毫不畏惧地，过着我理想中的生活并且毫不畏惧地，过着我理想中的生活成功，会在不期然间忽然降临！成功，会在不期然间忽然降临！1 1、聪明出于勤奋，天才在于积累、聪明出于勤奋，天才在于积累。2 2、三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。勤学早，白首方悔读书迟。3 3、鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。4、勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学、勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。如磨刀之石，不见其损，日有所亏。