1、課前檢測,1、電解原理有哪些應(yīng)用? 2、寫出銅的電解精煉、電解飽和食鹽水電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。,第三單元 金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù),蘇教版選修4專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化,29.07.2020,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1了解化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的涵義，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。 2認(rèn)識吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。 3通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施，了解常見的防止金屬腐蝕的方法及其原理 。,鐵銹的主要成分： Fe2O3xH2O,銅器表面生成銅綠,主要成分：Cu2(OH)2CO3,金屬腐蝕的現(xiàn)象,銹蝕的大橋,銹蝕的閘門,銹蝕的輪船,銹蝕的樓梯,【小組探究1】金屬腐蝕的實(shí)

2、質(zhì)是?什么是化學(xué)腐蝕？什么是電化學(xué)腐蝕？,思考,金屬陽離子,失e-,氧化反應(yīng),3、金屬腐蝕的類型,化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,金屬原子,2、金屬腐蝕的本質(zhì)：,1、金屬腐蝕：,金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。,M ne-Mn+,一、金屬腐蝕：,化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較:,金屬跟其他物質(zhì)直接接觸,不純金屬或合金 跟電解質(zhì)溶液接觸,無電流產(chǎn)生,有微弱電流產(chǎn)生,金屬被氧化,較活潑金屬被氧化,兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍,【小組探究2】,P23活動(dòng)與探究 鐵的腐蝕實(shí)驗(yàn) 觀察現(xiàn)象并思考： （1）向鐵粉中加入炭粉的作用是什么？ （2）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有何差異？ 產(chǎn)

3、生差異的可能原因是什么？ （3）你能表述鋼鐵腐蝕的過程嗎?,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,裝置a中的導(dǎo)管中水柱上升，裝置b中的導(dǎo)管中水柱下降。,討論：導(dǎo)管中的水柱變化說明什么問題？,裝置a中的導(dǎo)管中水柱上升，說明大試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小， a裝置中有氣體參加反應(yīng)。 裝置b中的導(dǎo)管中水柱下降，說明大試管內(nèi)氣體生成。,請大家根據(jù)原電池原理，寫出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。,a裝置中：,負(fù)極： Fe - 2e- = Fe2+,正極： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,電池反應(yīng)： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,分析：中性或酸性很弱或堿性條件下，易發(fā)生吸氧腐蝕。,4Fe(OH)2 +O2 + 2H2

4、O =4 Fe(OH)3 Fe(OH)3Fe2O3nH2O（鐵銹）,a裝置中： 進(jìn)一步反應(yīng)：,正極： 2H+ 2e- =H2 ,負(fù)極： Fe - 2e- = Fe2+,b裝置中:,電池反應(yīng)： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ,分析： 當(dāng)鋼鐵處于酸性氣氛中時(shí)，易發(fā)生析氫腐蝕。,析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。,純鐵片放入稀H2SO4中也有氫氣放出，發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？,思考,不是析氫腐蝕而是化學(xué)腐蝕，因?yàn)闆]有形成原電池。,燒過菜的鐵鍋如果未及時(shí)洗凈（殘液中含 NaCl），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為Fe2O3nH2O）。請問這種腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕?為什么?,解析：屬于

5、電化學(xué)腐蝕。 因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的,鐵鍋生銹是因?yàn)镕e-C-NaCl形成原電池。鐵作負(fù)極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。,思考,析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較,【例題1】下列敘述中不正確的是 A金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍 B鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕 C用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕 D鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)： O22H2O4e=4OH E船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕,C,3、金屬腐蝕快慢的判斷： (1)與構(gòu)成原電池兩極的材料有關(guān)。兩極材料的活動(dòng)性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速率越 ，活潑金屬被腐蝕的速度越 。 (2) 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

6、施的腐蝕; 一種金屬的腐蝕在強(qiáng)電解質(zhì)中 弱電解質(zhì)中 非電解質(zhì)中,快,快,大于,大于,大于,大于,大于,【例題2】把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞溶液的表面皿中，如下圖所示。先觀察到酚酞變紅現(xiàn)象的區(qū)域是 表面皿表面皿 A和 B和 C和 D和,C,【小組探究4】怎樣才能防止金屬生銹？結(jié)合原電池的形成條件，閱讀教材2526頁，歸納常見金屬的防護(hù)方法有哪些？,健身器材刷油漆以防銹,衣架和電線的外面包上一層塑料層,某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用油脂來防銹,給鏈條涂上機(jī)油,將鋼圈表面鍍上一層Cr,給支架烤上一層漆,將齒輪鍍上一層鉻并涂上機(jī)油。,二、金屬的防護(hù)方法,1、在金屬表面覆蓋保護(hù)層,2、改變金屬的

7、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),3、電化學(xué)保護(hù)法,刷油漆、涂機(jī)油、加塑料層,不銹鋼、馬口鐵、白口鐵,a.犧牲陽極的陰極保護(hù)法,b.外加電流的陰極保護(hù)法,原理 ：,形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。,1.犧牲陽極保護(hù)法,金屬的電化學(xué)保護(hù),犧牲陽極的陰極保護(hù)法示意圖,2.外加電流法 將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。,外加電流的陰極保護(hù)法示意圖,探究一：鍍鋅鐵皮和鍍錫鐵皮哪個(gè)更易被腐蝕？為什么？ 探究二、純鋅和粗鋅哪個(gè)更易和酸反應(yīng)？如果向酸中再加入硫酸銅又會什么現(xiàn)象？,下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是,(5),(2),(1),(3),(4),為了探究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用不同金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時(shí)間，下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是,A實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置左側(cè)的液面一定會下降 B實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置一定比裝置左側(cè)液面低 C實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重 D實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置中的鐵釘幾乎