还剩26页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护备课ppt课件
展开
这是一份人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护备课ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了钢铁生锈，了解金属腐蚀的危害，一金属的腐蚀，金属的腐蚀，化学腐蚀次要，电化学腐蚀主要，无电流产生，有微弱电流产生，金属被氧化，较活泼金属被氧化等内容，欢迎下载使用。
学习目标1. 认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。2. 熟知金属腐蚀的防护方法。
金属的腐蚀在生活中非常普遍
观察这些金属腐蚀的图片
全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈。 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约100000亿美元，占各国国民生产总值的2%～4%，我国钢铁腐蚀经济约占国民生产总值的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。 全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。
面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？
阅读课本回答以下问题：
1. 什么是金属腐蚀？其本质是什么？
2. 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者有何不同？
3. 电化学腐蚀可分为哪些种类？它们的区别在哪里？
(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
(4)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为两类：
(2)本质：金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。
(3)特征：金属被腐蚀后，在外形，色泽以及机械性能方面会发生变化.
金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。例如：铁与氯气直接反应而腐蚀；输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐。
当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。例如：钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀。
金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
与接触物质的氧化性及温度有关
与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
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，这是什么原因呢?
在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，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电池。
负极： Fe - 2e- == Fe2+
正极： O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
电池反应： 2Fe+ O2+2H2O ==2Fe(OH)2
总结：金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下，溶有一定量氧气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O ==4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
正极： 2H++ 2e- ==H2 ↑
电池反应： Fe + 2H+ ==Fe2+ + H2 ↑
总结：金属表面水膜溶解大气中的酸性气体，使水膜中含有一定量的H+，使溶液呈一定酸性发生的电化腐蚀叫析氢腐蚀。
问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？
Fe-2e－ ==Fe2+
2Fe-4e－ ==2Fe2+
O2+2H2O+4e－ ==4OH－
2H++2e－==H2 ↑
2H++Fe==Fe2++H2 ↑
2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2
Fe2O3 · nH2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2 == 4Fe(OH)3
金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时)若pH<5.6时则为析氢腐蚀。
实验4-3 实验1：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？
现象及原因：实验1中导管中的水柱上升，铁钉生锈。说明该过程铁钉被腐蚀。铁钉发生的是吸氧腐蚀。
实验结论：装置中Fe、C、饱和食盐水构成了Fe-C-饱和食盐水原电池，Fe作负极，C作正极，饱和食盐水作电解质溶液，由于NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀
实验2：取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1～2滴硫酸铜溶液，再观察现象。
实验结论：滴加硫酸铜溶液后，装置中Zn、Cu、稀盐酸构成了Zn-Cu-稀盐酸原电池，Zn作负极，Cu作正极，稀盐酸作电解质溶液，由于稀盐酸呈酸性，发生析氢腐蚀
现象及原因：开始时试管中均有无色气体产生，且两支试管中产生气泡的速率相等；滴加硫酸铜溶液后①试管产生气体的速率明显加快。原因是锌置换出铜后构成了铜锌原电池，锌作负极，腐蚀速率加快。
请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。
2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。
是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池， 较活泼的铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。
1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？
炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸氧腐蚀，形成铁锈。
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？
②在金属表面覆盖保护层
利用“原电池”和“电解池”保护金属
利用“原电池原理”保护 极金属
实验1：Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图所示连接好装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从和Fe 电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液， 观察试管中溶液颜色变化？
说明：Fe2+的检验：Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁KFe[Fe(CN)6]沉淀。这是检验溶液中Fe2+的常用方法。
Zn-2e－ == Zn2＋
2H＋＋2e－ == H2↑
试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液，无明显变化，即溶液中无Fe2+
结论：Fe电极被保护，不发生反应。Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护。
实验2 将1 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光。如图(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养皿中；如图(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。
实验现象：裹有锌片的铁钉，锌片逐渐溶解，铁钉附近溶液变红色；
实验现象：裹有铜丝的铁钉，铁钉逐渐溶解，铁钉附近溶液有蓝色沉淀生成；
实验结论：锌作负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+；铁作正极，发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH-铁作正极，不反应，被保护
实验结论：铁作负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+；铜作正极，发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH-Fe2+与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀
利用“电解池原理”保护 极金属
下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。
(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属被腐蚀的速度越 。(2) 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。（3）同一种金属的腐蚀：在强电解质中 弱电解质中 非电解质中。（4）一般说来：原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
一.金属的腐蚀 1.定义 2.本质 3.分类
钢铁的析氢腐蚀(次要)
钢铁的吸氧腐蚀（主要）
二.金属的防护1.电化学保护法2.改善金属的内部组织结构(内因) 3.在金属表面覆盖保护层
1. 下列不能用于金属防腐处理的是（ ）涂油 B. 改变金属内部结构C. 镀上一层耐腐蚀的金属 D. 在海轮的船体上镶铜块
A.潮湿疏松透气的土壤中B.含铁元素较多的酸性土壤中C.干燥致密不透气的土壤中D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中
2.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（ ）
3.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) ① Fe由单质转化为+2价；② Fe由+2价转化为+3价；③ 产生氢气；④产生氧气；⑤ 杂质C被氧化除去；⑥ Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O. A. ① ② ③ ⑥ B. ① ③ ④ C. 只有① ③ D. 全部
4.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( )A. 与直流电源负极相连接 B. 与直流电源的正极相连接C. 与铜板相连接 D. 与锌板相连接
5.以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗
学习目标1. 认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。2. 熟知金属腐蚀的防护方法。
金属的腐蚀在生活中非常普遍
观察这些金属腐蚀的图片
全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈。 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约100000亿美元，占各国国民生产总值的2%～4%，我国钢铁腐蚀经济约占国民生产总值的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。 全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。
面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？
阅读课本回答以下问题：
1. 什么是金属腐蚀？其本质是什么？
2. 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者有何不同？
3. 电化学腐蚀可分为哪些种类？它们的区别在哪里？
(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
(4)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为两类：
(2)本质：金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。
(3)特征：金属被腐蚀后，在外形，色泽以及机械性能方面会发生变化.
金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。例如：铁与氯气直接反应而腐蚀；输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐。
当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。例如：钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀。
金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
与接触物质的氧化性及温度有关
与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
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，这是什么原因呢?
在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，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电池。
负极： Fe - 2e- == Fe2+
正极： O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
电池反应： 2Fe+ O2+2H2O ==2Fe(OH)2
总结：金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下，溶有一定量氧气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O ==4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
正极： 2H++ 2e- ==H2 ↑
电池反应： Fe + 2H+ ==Fe2+ + H2 ↑
总结：金属表面水膜溶解大气中的酸性气体，使水膜中含有一定量的H+，使溶液呈一定酸性发生的电化腐蚀叫析氢腐蚀。
问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？
Fe-2e－ ==Fe2+
2Fe-4e－ ==2Fe2+
O2+2H2O+4e－ ==4OH－
2H++2e－==H2 ↑
2H++Fe==Fe2++H2 ↑
2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2
Fe2O3 · nH2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2 == 4Fe(OH)3
金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时)若pH<5.6时则为析氢腐蚀。
实验4-3 实验1：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？
现象及原因：实验1中导管中的水柱上升，铁钉生锈。说明该过程铁钉被腐蚀。铁钉发生的是吸氧腐蚀。
实验结论：装置中Fe、C、饱和食盐水构成了Fe-C-饱和食盐水原电池，Fe作负极，C作正极，饱和食盐水作电解质溶液，由于NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀
实验2：取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1～2滴硫酸铜溶液，再观察现象。
实验结论：滴加硫酸铜溶液后，装置中Zn、Cu、稀盐酸构成了Zn-Cu-稀盐酸原电池，Zn作负极，Cu作正极，稀盐酸作电解质溶液，由于稀盐酸呈酸性，发生析氢腐蚀
现象及原因：开始时试管中均有无色气体产生，且两支试管中产生气泡的速率相等；滴加硫酸铜溶液后①试管产生气体的速率明显加快。原因是锌置换出铜后构成了铜锌原电池，锌作负极，腐蚀速率加快。
请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。
2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。
是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池， 较活泼的铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。
1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？
炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸氧腐蚀，形成铁锈。
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？
②在金属表面覆盖保护层
利用“原电池”和“电解池”保护金属
利用“原电池原理”保护 极金属
实验1：Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图所示连接好装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从和Fe 电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液， 观察试管中溶液颜色变化？
说明：Fe2+的检验：Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁KFe[Fe(CN)6]沉淀。这是检验溶液中Fe2+的常用方法。
Zn-2e－ == Zn2＋
2H＋＋2e－ == H2↑
试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液，无明显变化，即溶液中无Fe2+
结论：Fe电极被保护，不发生反应。Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护。
实验2 将1 g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光。如图(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养皿中；如图(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。
实验现象：裹有锌片的铁钉，锌片逐渐溶解，铁钉附近溶液变红色；
实验现象：裹有铜丝的铁钉，铁钉逐渐溶解，铁钉附近溶液有蓝色沉淀生成；
实验结论：锌作负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+；铁作正极，发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH-铁作正极，不反应，被保护
实验结论：铁作负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+；铜作正极，发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH-Fe2+与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀
利用“电解池原理”保护 极金属
下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。
(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属被腐蚀的速度越 。(2) 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。（3）同一种金属的腐蚀：在强电解质中 弱电解质中 非电解质中。（4）一般说来：原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
一.金属的腐蚀 1.定义 2.本质 3.分类
钢铁的析氢腐蚀(次要)
钢铁的吸氧腐蚀（主要）
二.金属的防护1.电化学保护法2.改善金属的内部组织结构(内因) 3.在金属表面覆盖保护层
1. 下列不能用于金属防腐处理的是（ ）涂油 B. 改变金属内部结构C. 镀上一层耐腐蚀的金属 D. 在海轮的船体上镶铜块
A.潮湿疏松透气的土壤中B.含铁元素较多的酸性土壤中C.干燥致密不透气的土壤中D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中
2.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（ ）
3.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) ① Fe由单质转化为+2价；② Fe由+2价转化为+3价；③ 产生氢气；④产生氧气；⑤ 杂质C被氧化除去；⑥ Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O. A. ① ② ③ ⑥ B. ① ③ ④ C. 只有① ③ D. 全部
4.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( )A. 与直流电源负极相连接 B. 与直流电源的正极相连接C. 与铜板相连接 D. 与锌板相连接
5.以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗
相关课件
化学选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护评优课课件ppt： 这是一份化学选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护评优课课件ppt，共12页。PPT课件主要包含了金属的腐蚀，吸氧腐蚀，正极活泼性较弱金属，正极反应物氧气，中性或弱酸性，正极反应物氢离子，析氢腐蚀，酸性较强等内容，欢迎下载使用。
2021学年第三节 金属的腐蚀与防护背景图课件ppt： 这是一份2021学年第三节 金属的腐蚀与防护背景图课件ppt，共18页。PPT课件主要包含了情景思考，金属腐蚀，化学腐蚀，电化学腐蚀，钢铁的电化学腐蚀，负极反应，负极产物该如何检验，正极产物该如何检验等内容，欢迎下载使用。
人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护多媒体教学ppt课件： 这是一份人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护多媒体教学ppt课件，共19页。PPT课件主要包含了科学探究，给金属穿“防弹衣”，电化学保护法，找替罪“阳”，实验4-4，Fe2+的检验，实验2，正负极反应式，金属腐蚀快慢的规律等内容，欢迎下载使用。
