10-人教版《金屬的腐蝕和防護(hù)》第一課時課件(陳輝 吳宙)

1、四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋鋼鐵鋼鐵生銹生銹造成大橋造成大橋斷裂斷裂！斷裂斷裂7070萬噸廢鐵萬噸廢鐵銹透銹透龍水鎮(zhèn)龍水鎮(zhèn)重慶晚報重慶晚報 20042004年年4 4月月1616日日 大足縣大足縣龍水鎮(zhèn)龍水鎮(zhèn)號稱全國號稱全國最大最大的的廢舊金屬廢舊金屬交易中心交易中心，年交易量達(dá)，年交易量達(dá)7070多萬噸，交易額多萬噸，交易額1414億元。億元。 生銹廢鐵在創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時，也給生銹廢鐵在創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時，也給龍水發(fā)展環(huán)境帶來巨大難題龍水發(fā)展環(huán)境帶來巨大難題老百姓老百姓不愿不愿在鎮(zhèn)里在鎮(zhèn)里購房安家，投資者購房安家，投資者不愿不愿在此在此投資投資。走進(jìn)龍水鎮(zhèn)廢

2、舊。走進(jìn)龍水鎮(zhèn)廢舊金屬交易市場，地上淌著鐵銹染黃的臟水，空氣中金屬交易市場，地上淌著鐵銹染黃的臟水，空氣中彌漫著濃烈的銹腥味道，鐵屑和灰塵撲面而來，簡彌漫著濃烈的銹腥味道，鐵屑和灰塵撲面而來，簡直讓人窒息，連覺也睡不安生，經(jīng)營者衣服上，也直讓人窒息，連覺也睡不安生，經(jīng)營者衣服上，也沾滿鐵銹痕跡。更多的沾滿鐵銹痕跡。更多的鐵銹鐵銹沒有飄在空中，而是沒有飄在空中，而是侵侵入到地下入到地下。經(jīng)營自己花錢打了井，然后用水泥把井。經(jīng)營自己花錢打了井，然后用水泥把井口封死，只留一個抽水的洞口。但，從這些口封死，只留一個抽水的洞口。但，從這些井井里抽里抽上來的上來的水水依然依然有有一股淡淡的一股淡淡的鐵腥味

3、鐵腥味。環(huán)保專家為此。環(huán)保專家為此擔(dān)心，井水擔(dān)心，井水重金屬超標(biāo)重金屬超標(biāo)。背景資料：背景資料： P54 一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕 P54P54升溫可加升溫可加快金屬腐快金屬腐蝕蝕升溫加快升溫加快金屬腐蝕金屬腐蝕降溫減慢降溫減慢金屬腐蝕金屬腐蝕鐵釘銹蝕的可能條件假設(shè)：鐵釘銹蝕的可能條件假設(shè)：只只與與水水接觸，接觸，不不與與空氣空氣接觸接觸不不與與水水接觸，接觸，只只與與空氣空氣接觸接觸 既既與與水水接觸，接觸，又又與與空氣空氣接觸接觸 既既與與NaCl溶液接觸，溶液接觸，又又與與空氣空氣接接觸觸 既既與與CH3COOH溶液接觸，溶液接觸，又又與與空空氣氣接觸接觸 (實驗需要在一周前開始做實

4、驗需要在一周前開始做)：將：將5顆潔凈無銹的顆潔凈無銹的鐵釘分別放入以下鐵釘分別放入以下5支試管中支試管中 A盛有經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水，鐵釘被浸沒，盛有經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水，鐵釘被浸沒，再加植物油再加植物油 B盛干燥劑盛干燥劑CaCl2，試管口塞一團(tuán)棉花，并塞上，試管口塞一團(tuán)棉花，并塞上塞子。塞子。 C 加入蒸餾水，鐵釘被浸沒一半加入蒸餾水，鐵釘被浸沒一半 D 盛盛NaCl溶液，鐵釘被浸沒一半。溶液，鐵釘被浸沒一半。 E盛盛CH3COOH溶液，鐵釘被浸沒一半。溶液，鐵釘被浸沒一半。 分時間段觀察。分時間段觀察。 實驗方案實驗方案實驗方案實驗方案現(xiàn)象記錄現(xiàn)象記錄結(jié)論結(jié)論試管試管A試管試管B試

5、管試管C試管試管D試管試管E銹蝕由快到慢的順序為：銹蝕由快到慢的順序為：E D C B 或或 A P54 一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕 P54P54P55原電池反原電池反應(yīng)可加快應(yīng)可加快金屬腐蝕金屬腐蝕加快加快金屬腐蝕金屬腐蝕請請比較下列現(xiàn)象的差異？比較下列現(xiàn)象的差異？鐵與酸鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。腐蝕速率較慢。鐵作鐵作負(fù)極被腐蝕負(fù)極被腐蝕腐蝕速率較快。腐蝕速率較快。 原電池的組成條件原電池的組成條件（簡記：兩極一液一連線）（簡記：兩極一液一連線）(1)、活潑性不同的兩種金屬、活潑性不同的兩種金屬（或金屬與石墨）構(gòu)成兩個電極（或金屬與石墨）構(gòu)成兩個電極(2)、電解質(zhì)

6、溶液、電解質(zhì)溶液(3)、構(gòu)成閉合電路、構(gòu)成閉合電路(4)、能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)、能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)電子流出電子流出（電流電流）的極是極，）的極是極，電子（電流）的極是極電子（電流）的極是極發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應(yīng)的是反應(yīng)的是_極（電極消耗）極（電極消耗） 發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)的是反應(yīng)的是_極（電極放出氣極（電極放出氣體或析出金屬）體或析出金屬）根據(jù)金屬的活潑性判斷根據(jù)金屬的活潑性判斷根據(jù)電極反應(yīng)來判斷根據(jù)電極反應(yīng)來判斷根據(jù)電子的流向或電流方向判斷根據(jù)電子的流向或電流方向判斷活潑活潑金屬做極金屬做極, 不活潑不活潑金屬金屬(或可導(dǎo)電的非金屬）做極或可導(dǎo)電的非金屬）做極還原還原負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)正正流入流入

7、流入流入流出流出負(fù)負(fù)正正負(fù)極：，電極反應(yīng)式：負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2鐵鐵碳碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-負(fù)極：，電極反應(yīng)式：負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Fe4e-2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-Fe+ 2H2O + O2 Fe2+ 4 OH- 鐵鐵碳碳思考：思考：金屬電化學(xué)腐蝕的原理是什么？金屬電化學(xué)腐蝕的原理是什么？金屬金屬( (用用A A表示，化合價為表示，化合價為+n+n) )電

8、化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：A- A- nene- -=A =A n+n+2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e- -=4OH=4OH- -或者：或者：（吸氧（吸氧腐蝕腐蝕）（析氫（析氫腐蝕腐蝕）2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2注意：注意：n n有確定值后，有確定值后，得失電子得失電子數(shù)要相數(shù)要相等等_e-發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)反應(yīng)金屬金屬_金屬原子金屬原子氧化氧化失去失去陽離子陽離子兩者往往兩者往往同時同時發(fā)生，電化腐蝕更普遍發(fā)生，電化腐蝕更普遍相互相互聯(lián)系聯(lián)系較活潑較活潑金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化本質(zhì)本質(zhì)有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生無電流無電流產(chǎn)生

9、產(chǎn)生現(xiàn)象現(xiàn)象不純不純金屬或合金金屬或合金跟跟電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液及氧化及氧化劑接觸劑接觸金屬跟氧化性物質(zhì)金屬跟氧化性物質(zhì)直接接觸直接接觸條件條件電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較 注意：注意：（1）電化腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原電）電化腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原電池而發(fā)生的，作為負(fù)極的較活潑金屬將不池而發(fā)生的，作為負(fù)極的較活潑金屬將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其它雜質(zhì)）則被保護(hù)。其它雜質(zhì)）則被保護(hù)。（2）電化腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶液）電化腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，才會發(fā)生，并伴有微電流

10、產(chǎn)生。接觸時，才會發(fā)生，并伴有微電流產(chǎn)生。(3)升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕1、金屬腐蝕的定義、本質(zhì)和分類、金屬腐蝕的定義、本質(zhì)和分類2、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較比較 失失e-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)1、2、金屬陽離子金屬陽離子金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）（常見普遍）金屬原子金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)：3、金屬腐蝕：金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（氧化反應(yīng)（氧化還原）而腐蝕損耗的過程

11、。還原）而腐蝕損耗的過程。知識小結(jié)知識小結(jié)鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較(視學(xué)生的基礎(chǔ)選擇視學(xué)生的基礎(chǔ)選擇)Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫析氫腐蝕腐蝕吸氧吸氧腐蝕腐蝕條件條件較強(qiáng)較強(qiáng)酸性酸性。中性中性 酸性很弱酸性很弱CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)極負(fù)極Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極正極C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-總反應(yīng)總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(

12、OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系聯(lián)系生成鐵銹：生成鐵銹：水膜呈水膜呈_水膜呈水膜呈_或或_1.燒煤產(chǎn)生的燒煤產(chǎn)生的SO2腐蝕廚房里的金屬設(shè)備，這種腐蝕廚房里的金屬設(shè)備，這種腐蝕屬于什么腐蝕？腐蝕屬于什么腐蝕？2.用純銅做的天線與用銅鋁纏在一起做成的天線，用純銅做的天線與用銅鋁纏在一起做成的天線，哪個更耐用？為什么？哪個更耐用？為什么？ 3、當(dāng)鍍層有破損時，對于鍍鋅鐵（白鐵）和鍍錫當(dāng)鍍層有破損時，對于鍍鋅鐵（白鐵）和鍍錫鐵，哪個更易發(fā)生腐蝕呢？試從原電池原理加鐵，哪個更易發(fā)生腐蝕呢？試從原電池原理加以分析。以分析。課本課本 ：P58 1、2、4、 (1)、若液面上升，則溶液呈、若液

13、面上升，則溶液呈_性，性，發(fā)生發(fā)生_腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：電極反應(yīng)式為： 負(fù)極：負(fù)極：_,正極：正極：_ 4、如圖、如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：釘，放置數(shù)天觀察：(2)、若液面下降，則溶液呈、若液面下降，則溶液呈_性，性，發(fā)生發(fā)生_腐蝕，電極反應(yīng)式為：腐蝕，電極反應(yīng)式為： 負(fù)極：負(fù)極：_ 正極：正極：_弱酸性或中性弱酸性或中性吸氧吸氧2Fe - 4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH較強(qiáng)酸性較強(qiáng)酸性析氫析氫Fe - 2e-Fe2+2H+2e-H2 5. 有人設(shè)計以有人設(shè)計以Pt和和Zn為電極材料，為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠人體內(nèi)血臟起搏器的能源。它依靠人體內(nèi)血液種含有一定濃度的溶解氧、液種含有一定濃度的溶解氧、H+和和Zn2+進(jìn)行工作。它的兩極電極反應(yīng)進(jìn)行工作。它的兩極電極反應(yīng)式分別為：式分別為： 、 。（正。（正極：極：Zn-2e-=Zn2+ ,負(fù)極：負(fù)極：2H2O+O2+4e-=4OH-,）6、下列裝置中四塊相同的、下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一片，放置一段時間后腐蝕速率由段時間后腐蝕速率由慢慢到到快快的順序是的順序是_(4) (2)(1) (3)7、 燒過菜的鐵鍋未及時洗凈，第燒過菜的鐵鍋未及時洗凈，第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（該銹斑為