《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》

高二人教版化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》

第四章第四節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)

（第一課時(shí)）第一頁(yè)，共三十頁(yè)。（1）了解金屬腐蝕帶來(lái)的危害，認(rèn)識(shí)防止金屬腐蝕的重要意義；（2）了解化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的涵義，理解電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條件，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因；（3）認(rèn)識(shí)鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會(huì)書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.目學(xué)教標(biāo)第二頁(yè)，共三十頁(yè)。金屬的電化學(xué)腐蝕原理及金屬的電化學(xué)防護(hù)。金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理。學(xué)教學(xué)教第三頁(yè)，共三十頁(yè)。鐵生銹情景導(dǎo)入：金屬的腐蝕在生活中非常普遍第四頁(yè)，共三十頁(yè)。銅生銹金屬的腐蝕在生活中非常普遍第五頁(yè)，共三十頁(yè)。空調(diào)支架第六頁(yè)，共三十頁(yè)。水龍頭消防栓第七頁(yè)，共三十頁(yè)。消防栓第八頁(yè)，共三十頁(yè)。洗手間蓄水池第九頁(yè)，共三十頁(yè)。軟化水設(shè)備第十頁(yè)，共三十頁(yè)。排水管道第十一頁(yè)，共三十頁(yè)。排水管道1、鋼鐵腐蝕普遍性危害性第十二頁(yè)，共三十頁(yè)。第十三頁(yè)，共三十頁(yè)。第十四頁(yè)，共三十頁(yè)。我國(guó)鋼鐵腐蝕造成的損失占國(guó)民生產(chǎn)總值的2~4%約合人民幣：兩萬(wàn)億（2012年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為519322億元）。

影響：全世界每年因?yàn)殇撹F腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)7000億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害，造成損失的總和。第十五頁(yè)，共三十頁(yè)。一、金屬的腐蝕金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程。M－ne－→Mn+1、金屬腐蝕的定義？其本質(zhì)是什么？第十六頁(yè)，共三十頁(yè)。請(qǐng)分析下面兩圖中的鐵是否被腐蝕？若均被腐蝕，有什么異同點(diǎn)？紅熱的鐵在空氣中表面變黑，鐵被腐蝕。鐵與碳形成原電池鐵作負(fù)極被腐蝕。第十七頁(yè)，共三十頁(yè)。CFe-----------Fe2+H+負(fù)極正極H+A稀硫酸Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+H+電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流H+H+H+原電池第十八頁(yè)，共三十頁(yè)。3、金屬腐蝕的類型：（1）化學(xué)腐蝕

金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。（2）電化學(xué)腐蝕

不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。

在日常生活中，比較普遍而且危害較大的是金屬的電化學(xué)腐蝕。第十九頁(yè)，共三十頁(yè)。1、鋼鐵是純凈物嗎？2、鋼鐵在干燥的空氣里不易被腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?

在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水中溶有CO2、SO2等氣體，這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池。第二十頁(yè)，共三十頁(yè)。在酸雨降臨的地方，金屬腐蝕會(huì)特別嚴(yán)重，請(qǐng)以鋼鐵腐蝕為例，探究酸性條件下金屬腐蝕的原理，根據(jù)簡(jiǎn)易圖，寫出電極反應(yīng)式（鋼鐵中含有少量的碳）。情景創(chuàng)設(shè)一第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)。負(fù)極（Fe）：Fe—2e—=Fe2+正極（C）：2H++2e—=H2↑（1）電化學(xué)腐蝕----鋼鐵的析氫腐蝕總：2H++Fe=Fe2++H2↑第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)。情景創(chuàng)設(shè)二燒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液NaCl)，第二天便出現(xiàn)紅褐色銹斑。請(qǐng)討論分析此條件下鐵腐蝕的原理，第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)。P85實(shí)驗(yàn)4-3：將經(jīng)過(guò)酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入下圖具支試管中，觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考引起變化的原因？吸氧腐蝕電化學(xué)腐蝕第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)。A負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=

4OH-（2）電化學(xué)腐蝕----鋼鐵的吸氧腐蝕總：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)正極C(+)總反應(yīng)聯(lián)系水膜呈強(qiáng)酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e－=H22H++Fe=Fe2++H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3·nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(2)電化學(xué)腐蝕。同屬于電化學(xué)腐蝕，但以吸氧腐蝕為主。第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)。課堂練習(xí)1、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：,正極：若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：。（2）中性或弱酸吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氫Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑第二十七頁(yè)，共三十頁(yè)。第二十八頁(yè)，共三十頁(yè)?？偧{歸結(jié)一、金屬的腐蝕1.本質(zhì)：M-ne-=Mn+