金屬制品的防護 課件

課題4金屬制品的防護課程標準導航1.探究金屬腐蝕的化學原理，知道金屬防腐蝕的方法。2．理解原電池的工作原理，加深對金屬化學性質(zhì)的理解。3．從金屬腐蝕原理到解決防腐蝕方法，培養(yǎng)學生分析并解決實際問題的能力。新知初探自學導引自主學習一、金屬腐蝕1．定義：金屬或合金與周圍接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生_________反應而引起損耗的過程。2．本質(zhì)：金屬原子失去電子生成_____________：(R－ne－===Rn＋)。氧化還原金屬陽離子3．金屬腐蝕的分類(1)化學腐蝕：金屬與氧化劑直接接觸而被腐蝕的過程。(2)電化學腐蝕：金屬在有電解質(zhì)溶液存在的情況下通過____________發(fā)生的腐蝕。特點：伴有微弱的_______產(chǎn)生。原電池反應電流想一想1．電化學腐蝕與化學腐蝕有何不同？提示：電化學腐蝕過程中有電流產(chǎn)生，化學腐蝕無電流產(chǎn)生。二、自行車金屬部件的防腐蝕1．給車架、擋泥板、車后座_____________；2．給鏈條涂上_____，給軸承涂上________；3．將車把、車圈、車輻條進行______；4．將車座彈簧用一層__________保護。5．采用______做自行車的零部件。6．金屬腐蝕的防護?？旧弦粚悠釞C油凡士林電鍍“烤藍”合金三、自行車中的合金材料1．合金：由______與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2．合金與其成分金屬相比：具有良好的物理、______和機械性能。3．自行車中常用的合金材料：鐵合金、_________、鈦合金、鎂合金。金屬化學鋁合金想一想2．鎂合金的優(yōu)良性能有哪些？提示：質(zhì)輕，在增強交通工具的架構強度、減輕重量、增強安全性、節(jié)約能源、抗沖擊和抗振動等方面有很大優(yōu)勢。自主體驗1．如圖所示自行車各部件防腐措施不恰當?shù)氖?

)A．涂機油

B．烤漆C．鍍鋅 D．鍍鉻解析：選A。車把涂機油不恰當，因為車把是手必須接觸的部位。2．相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是(

)解析：選C。A、B、D項都因原電池原理而被腐蝕，A、D項是析氫腐蝕，B項是吸氧腐蝕,C項中鐵球被Cu保護，不易腐蝕。3．(2012·濰坊高二模塊檢測)如圖所示，水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察。(1)若液面上升，則溶液呈________性，發(fā)生__________腐蝕，電極反應式：負極____________，正極____________。(2)若液面下降，則溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕，電極反應式：負極________，正極________。解析：(1)若水面上升，說明試管內(nèi)壓強減小，試管內(nèi)氣體參與了鐵的腐蝕，故鐵發(fā)生吸氧腐蝕。(2)若液面下降，說明試管內(nèi)氣體增多，壓強增大，故為析氫腐蝕，電解質(zhì)溶液為酸性。答案：(1)中性或弱酸性吸氧Fe－2e－===Fe2＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－(2)酸析氫Fe－2e－===Fe2＋

2H＋＋2e－===H2↑要點突破講練互動要點1析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較探究導引1影響金屬腐蝕的因素有哪些？提示：(1)金屬的性質(zhì)，(2)介質(zhì)，(3)氧化劑。探究導引2哪些金屬可以發(fā)生析氫腐蝕？提示：只有在金屬活動性順序中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕。要點歸納析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較析氫腐蝕吸氧腐蝕形成條件水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性負極材料Fe負極反應Fe－2e－===Fe2＋正極反應2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－析氫腐蝕吸氧腐蝕總反應Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O最終腐蝕產(chǎn)物鐵銹(Fe2O3的復雜水合物)普遍性吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍即時應用1．鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應為：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋＋4OH－。以下說法正確的是(

)A．負極發(fā)生的反應為：Fe－2e－===Fe2＋B．正極發(fā)生的反應為：2H2O＋O2＋2e－===4OH－C．原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕解析：選A。由原電池反應式知負極為Fe－2e－===Fe2＋,正極為2H2O＋O2＋4e－===4OH－,所以A項對B項錯；原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C項錯；根據(jù)原電池原理鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕，D項錯。要點2金屬的防護探究導引3車輻條鍍鋅是常見的電鍍工藝，其保護作用的原理是什么？提示：由于鋅比鐵活潑，鍍層破損后，在潮濕的空氣中鋅鐵形成原電池，鋅做負極被腐蝕，而鐵被保護，故不易腐蝕。探究導引4何謂“烤藍”？有何作用？提示：“烤藍”又稱“發(fā)藍”，也是一種常見的鐵器表面處理方法。它可以使鐵器表面生成一層致密的Fe3O4薄膜，增強鐵器件的抗腐蝕能力。要點歸納1．金屬防護方法2．金屬電化學防護方法比較電化學防護犧牲陽極保護法陰極電保護法依據(jù)原電池原理電解池原理原理形成原電池時，被保護金屬作正極(陰極)，不反應受到保護；活潑金屬作負極(陽極)，發(fā)生反應受到腐蝕。陽極要定期予以更換將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護金屬作陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護電化學防護犧牲陽極保護法陰極電保護法應用一些鋼鐵設備如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等裝上鎂合金或鋅片土壤、海水及水中的金屬設備電化學防護犧牲陽極保護法陰極電保護法實例示意圖即時應用2．有關金屬腐蝕的防護，下列說法中不正確的是(

)A．可在鐵制品表面涂噴油漆防護B．鋁制容器表面形成氧化膜，使鋁的抗蝕性增強C．在輪船尾部鑲嵌鋅塊可防止船體受損D．將鋁線和銅絲擰在一起可保護鋁解析：選D。A、B選項均屬于外加防護層的防護措施，C項鋅比鐵活潑，Zn、Fe形成原電池中Zn做負極，F(xiàn)e做正極被保護；D項銅鋁形成原電池中鋁做負極被腐蝕，達不到保護鋁的目的。題型1金屬腐蝕的原理

題型探究權威預測例1B．金屬的電化學腐蝕的實質(zhì)是M－ne－―→Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C．金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行D．在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕【解析】

A項，金屬在潮濕空氣中的腐蝕以吸氧腐蝕為主。C項，金屬的化學腐蝕需接觸氧化性氣體或氧化性物質(zhì)，不是必須在酸性條件下，且金屬失去電子被氧化，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑。【答案】

D【規(guī)律方法】金屬腐蝕快慢的比較金屬在不同條件下的腐蝕速率不同，一般規(guī)律：電解池陽極>原電池負極>普通單一金屬>有防護措施的。題型2金屬制品的防護

日常生產(chǎn)、生活中用到許多金屬制品，從實用美觀角度考慮，選擇下列合適的金屬材料或保護(防腐蝕)方法，將序號填入下表相應空格中①不銹鋼②白鐵(鍍鋅鐵皮)

③鋁合金④鍍鉻鐵管⑤涂漆⑥鑲嵌鋅塊⑦與直流電源負極相連(陰極保護法)例2用途選用的材料或保護的方法菜刀樓梯扶手或陽臺護欄水桶航海輪船水閘吊車塔架房門窗框【思路點撥】

解答此題注意以下兩點：(1)理論聯(lián)系實際。(2)結合日常觀察、綜合分析?！窘馕觥坎说督佑|潮濕較多，且要求機械強度大，清潔衛(wèi)生等，故選不銹鋼；樓梯扶手、護欄等要求安全美觀，經(jīng)濟實惠，故選鍍鉻鐵管；水桶處于潮濕環(huán)境，且摩擦碰撞較多，故選鍍鋅鐵皮；航海輪船則采用鑲嵌鋅塊法保護，效果良好；水閘位置固定宜采用外加電流的陰極保護法；吊車塔架只求堅固防銹且經(jīng)濟，故涂漆保護就可以了；門窗框從輕便美觀考慮，可選用鋁合金材料?！敬鸢浮?/p>

①

④

②

⑥

⑦

⑤

③【名師點睛】

在解決關于金屬腐蝕的題目時，要注意總結物質(zhì)的特殊性與一般性的關系，如合金中的兩種金屬活潑性不同，按原電池的形成條件與原理，在電解質(zhì)溶液中一般情況下能發(fā)生原電池反應，而使金屬腐蝕速率加快，但加入鎳、鉻等金屬的合金卻耐腐蝕，這是特性。課堂達標即時鞏固1．鋼鐵在很弱的酸性或中性條件下發(fā)生電化學腐蝕時，正極的反應式為(

)A．Fe－2e－===Fe2＋B．2H＋＋2e－===H2↑C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．Fe－3e－===Fe3＋解析：選C。吸氧腐蝕正極反應是O2得電子發(fā)生還原反應：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。2．如圖是在法國拍賣會拍賣的我國圓明園獸首——兔首和鼠首，拍賣臺上渴望回家的銅器兔首和鼠首看上去仍熠熠生輝。下列對其原因的分析，最可能的是(

)A．它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金B(yǎng)．環(huán)境污染日趨嚴重，它們表面的銅綠被酸雨溶液洗去C．銅的活動性比氫弱，因此不易被氧化D．它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金解析：選D。本題以我國國寶圓明園鼠首和兔首銅像為素材考查金屬的保護和合金的概念，最有可能是改變了金屬內(nèi)部結構(形成合金)，從而防止了金屬的腐蝕。3．(2012·濰坊高二模塊檢測)下列敘述錯誤的是(

)A．鋅跟稀硫酸反應制取氫氣，加入少量硫酸銅粉末能加快反應速率B．白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后即失去保護作用C．鋼鐵制品與外接電源的負極相連可以防止腐蝕D．電化學腐蝕過程中存在電極反應，產(chǎn)生微電流解析：選B。鍍鋅鐵鍍層破損后，若發(fā)生電化學腐蝕時，Zn、Fe形成原電池中Zn做負極，F(xiàn)e做正極被保護。4．下圖中，鐵腐蝕由快到慢的順序為(未標注的電解質(zhì)溶液為水)_________________________________________________。解析：①中由于水中溶解了氧氣，鐵與雜質(zhì)碳會形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕；②中鐵在油中，氧氣難以溶解，無電解質(zhì)溶液，不能形成原電池；③、④都形成原電池，但③中鐵為正極，受到保護，④中鐵為負極，被氧化；⑤、⑥都形成電解池，⑤中鐵與電源的正極相連，做陽極，氧化速率增大；⑥中鐵與電源的負極相連，做陰極，受到保護。所以鐵腐蝕由快到慢的順序為⑤>④>①>②>③>⑥。答案：⑤>④>①