金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 視導(dǎo)用

1、2014 -12-2鮑仁余鮑仁余7000億美元億美元地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害總和的地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害總和的6倍倍國(guó)民生產(chǎn)總值（國(guó)民生產(chǎn)總值（GNP）的）的4 %鋼鐵當(dāng)年產(chǎn)量的鋼鐵當(dāng)年產(chǎn)量的25%-30%第三單元第三單元 金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)科學(xué)探究科學(xué)探究-對(duì)比實(shí)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)現(xiàn)有：現(xiàn)有： 潔凈無(wú)銹的鐵釘，試管、植物油、潔凈無(wú)銹的鐵釘，試管、植物油、NaClNaCl溶液、溶液、CHCH3 3COOHCOOH溶液和煮沸后迅速冷卻的蒸餾水、無(wú)水溶液和煮沸后迅速冷卻的蒸餾水、無(wú)水氯化鈣、棉花。氯化鈣、棉花。設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究鐵釘銹蝕的條件。設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究鐵釘銹蝕的條件。不同條件下鐵

2、釘?shù)母g不同條件下鐵釘?shù)母g實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)方方案案煮沸后迅速煮沸后迅速冷卻的蒸餾冷卻的蒸餾水水棉花與無(wú)水棉花與無(wú)水氯化鈣氯化鈣煮沸后迅煮沸后迅速冷卻的速冷卻的蒸餾水蒸餾水NaClNaCl溶液溶液CHCH3 3COOHCOOH溶溶液液記記錄錄結(jié)結(jié)論論鐵釘表鐵釘表面有較面有較多鐵銹多鐵銹 無(wú)銹蝕無(wú)銹蝕 植植物物油油鐵釘表面鐵釘表面有較多鐵有較多鐵銹銹 與空氣接與空氣接觸部分有觸部分有鐵銹鐵銹 無(wú)銹蝕無(wú)銹蝕 鐵釘與鐵釘與空氣、水同時(shí)空氣、水同時(shí)接觸才會(huì)銹蝕，且有電接觸才會(huì)銹蝕，且有電解質(zhì)溶液時(shí)銹蝕加快，相同時(shí)間產(chǎn)生更多的鐵銹。解質(zhì)溶液時(shí)銹蝕加快，相同時(shí)間產(chǎn)生更多的鐵銹。 煮沸后迅煮沸后迅速冷卻的速冷卻的蒸

3、餾水且蒸餾水且加植物油加植物油+鐵釘鐵釘 棉花棉花+干干燥劑氯化燥劑氯化鈣鈣+鐵釘鐵釘且蓋上塞且蓋上塞子子 蒸餾水蒸餾水+鐵釘鐵釘 NaCl溶液溶液+鐵釘鐵釘 醋酸溶液醋酸溶液+鐵釘鐵釘 科學(xué)探究科學(xué)探究活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究 P23討論：討論：1.導(dǎo)管中的水柱變化說(shuō)明什么問(wèn)題？導(dǎo)管中的水柱變化說(shuō)明什么問(wèn)題？2.在在b裝置中，有鐵、碳、醋酸，可以構(gòu)成什么裝置？裝置中，有鐵、碳、醋酸，可以構(gòu)成什么裝置？ 發(fā)生怎樣的反應(yīng)？發(fā)生怎樣的反應(yīng)？ 請(qǐng)大家根據(jù)原電池原理，寫出電極反應(yīng)式及電池請(qǐng)大家根據(jù)原電池原理，寫出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。反應(yīng)方程式。3.在裝置在裝置a中，氧氣是如何發(fā)生反應(yīng)的？回憶所學(xué)知

4、識(shí)，中，氧氣是如何發(fā)生反應(yīng)的？回憶所學(xué)知識(shí)，有沒(méi)有相似的反應(yīng)有沒(méi)有相似的反應(yīng)?產(chǎn)物是什么？產(chǎn)物是什么？2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào)a ab b所用電解質(zhì)所用電解質(zhì)NaClNaClCHCH3 3COOHCOOH主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因分析原因分析腐蝕類型腐蝕類型形成條件形成條件電極反應(yīng)電極反應(yīng)式式正極正極負(fù)極負(fù)極電池總反應(yīng)電池總反應(yīng)溶液中反應(yīng)溶液中反應(yīng)( (鐵銹的生成鐵銹的生成) )出現(xiàn)的頻率出現(xiàn)的頻率右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面上升右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面上升右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面下降右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面下降有氣體參與反應(yīng)有氣體參與反應(yīng)(O2)有氣體生成有氣體生成(H2)發(fā)生發(fā)生吸氧腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生

5、發(fā)生析氫腐蝕析氫腐蝕水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e-=H2Fe - 2e- = Fe2+Fe+2H+=Fe2+H2 FeFe2+2+2OH+2OH- -= Fe(OH)= Fe(OH)2 2 4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3nHnH2 2O+(3-n)HO+(3-n)H2 2O O較高較高較低較低歸納小結(jié) 2.純鐵片放入稀純鐵片放入稀H2SO4中也有氫氣放中也有氫氣放出，發(fā)生的是析

6、氫腐蝕嗎？出，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？ 1.我國(guó)首創(chuàng)以鋁我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣空氣海水電池作為能源的新型海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧海水標(biāo)志燈，它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式？分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式？ 請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)總結(jié)金屬防護(hù)常用請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)總結(jié)金屬防護(hù)常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達(dá)的方法，并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。到防止金屬腐蝕的目的。歸納總結(jié)歸納總結(jié)二二. .金屬的防護(hù)方

7、法金屬的防護(hù)方法2 2、在金屬表面覆蓋保護(hù)層、在金屬表面覆蓋保護(hù)層1 1、改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)、改變金屬的組成和結(jié)構(gòu)刷油漆、涂機(jī)油、加塑料層、鍍金屬刷油漆、涂機(jī)油、加塑料層、鍍金屬不銹鋼不銹鋼原理：原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。. .犧牲陽(yáng)極（負(fù)極）保護(hù)法犧牲陽(yáng)極（負(fù)極）保護(hù)法3.3.金屬的電化學(xué)保護(hù)金屬的電化學(xué)保護(hù) 活動(dòng)性更強(qiáng)的金屬做負(fù)極活動(dòng)性更強(qiáng)的金屬做負(fù)極將將被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬與另一與另一附加電極附加電極作為電解池的兩作為電解池的兩個(gè)極，使個(gè)極，使被保護(hù)的金屬被保護(hù)的金屬作為作為陰極陰極，在外加直流電，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)

8、。的作用下使陰極得到保護(hù)。惰性電極惰性電極. .外加電流的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法下列各情況，在其中下列各情況，在其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的順序是的順序是 在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢比較：快慢比較：電解原理引起的腐蝕電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕有防腐措施的腐蝕電解原理引起的腐蝕原電池原理引電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕腐蝕 防腐措施由好到壞比較：防腐措施由好到壞比較：外接電源的陰極保護(hù)法外接電源的陰極保護(hù)法有一般防腐條件保護(hù)有一般防腐條件保護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法無(wú)防腐條件無(wú)防腐條件防腐措施由好到壞的順序如下：防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的外接電源的陰極保護(hù)法犧牲