高二化學(xué)選必修一 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

金屬的腐蝕與防護(hù)教師：XX日期：XX年XX月XX日

金屬腐蝕帶來的問題

我國每年因?yàn)榻饘俑g所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的5%，全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界鋼鐵年產(chǎn)量的1/4，超過每年各項(xiàng)大災(zāi)（火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)及地震等）損失的總和。什么是金屬的腐蝕？金屬的腐蝕FeFe2O3·xH2O0+3鋼鐵的腐蝕

想一想：根據(jù)以下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請你預(yù)測導(dǎo)管中溶有碘單質(zhì)的煤油柱的移動情況。

什么原因?qū)е旅河椭淖笠疲?/p>

煤油柱的左移能否代表一定是氧氣參與了反應(yīng)？用鐵粉和碳粉代替鐵釘進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試管中氧氣濃度隨時(shí)間變化圖像一段時(shí)間后，試管內(nèi)壁出現(xiàn)鐵銹。1.鋼鐵的成分

鐵碳合金2.鋼鐵生銹時(shí)所處的環(huán)境潮濕的空氣任務(wù)一研究鋼鐵是如何生銹的3.借助原電池原理分析鋼鐵是如何生銹的

如何證明有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生？靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)3.借助原電池原理分析鋼鐵是如何生銹的負(fù)極(Fe):Fe?2e?

Fe2+負(fù)極產(chǎn)物該如何檢驗(yàn)？

資料：Fe2+可以與K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀。

取鐵電極周圍的溶液于試管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀，證明負(fù)極有Fe2+生成。正極反應(yīng)式應(yīng)該如何書寫？

資料：電池工作一段時(shí)間后，取正極周圍的溶液于試管中，加入酚酞溶液后變紅。正極（C）:O2+4e?+2H2O4OH?3.借助原電池原理分析鋼鐵是如何生銹的正極：C:O2+4e?+2H2O4OH?總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3Fe2O3·xH2O3.借助原電池原理分析鋼鐵是如何生銹的負(fù)極：Fe:Fe?2e?

Fe2+（吸氧腐蝕）4.如果水膜酸性較強(qiáng)，會發(fā)生怎樣的腐蝕呢？請你根據(jù)圖示用電極反應(yīng)來表達(dá)。-+正極（C）:2H++2e?

H2↑負(fù)極（Fe）:Fe?2e?

Fe2+如果水膜酸性較弱時(shí)，會發(fā)生什么樣的腐蝕？（析氫腐蝕）4.如果水膜酸性較強(qiáng)，會發(fā)生怎樣的腐蝕呢？請你根據(jù)圖示用電極反應(yīng)來表達(dá)。正極（C）:2H++2e?

H2↑負(fù)極（Fe）:Fe?2e?

Fe2+寫出pH＝2.0～3.5和4.0時(shí)發(fā)生的主要正極反應(yīng)。不同pH下，試管中氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化情況2H＋+2e?

H2↑想一想：為什么鋼鐵吸附的水膜呈現(xiàn)不同性質(zhì)的時(shí)候，正極的電極反應(yīng)不同？pH=2.0、3.0、3.5pH=4.0O2+4e?+4H+

2H2O

（析氫腐蝕）（吸氧腐蝕）水膜酸性較強(qiáng)，c(H+)較大氧化性H+＞O2析氫腐蝕2H++2e－

H2↑水膜酸性較弱或呈中性，c(H+)較小氧化性H+＜O2

吸氧腐蝕O2+4e－

+2H2O4OH－或O2+4e－

+4H+2H2O濃度性質(zhì)反應(yīng)影響決定

金屬的腐蝕銅板上的鐵鉚釘生銹輸送原油的鋼管在無水、無氧的情況下被腐蝕而漏油想一想：兩種腐蝕的共性是什么？區(qū)別是什么？金屬的腐蝕直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起金屬腐蝕——化學(xué)腐蝕金屬的腐蝕

腐蝕過程中有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生——電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕過程中，兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但絕大多數(shù)屬于電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕的速率也大得多。＋＋－化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較

化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕條件特征

速率結(jié)果

金屬與氧化性物質(zhì)直接接觸不純金屬與電解質(zhì)溶液及氧化劑接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化相對活潑的金屬被氧化小大

金屬的腐蝕金屬腐蝕：金屬或合金與周圍的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。實(shí)質(zhì)：M-ne?

Mn+根據(jù)金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)，你能提出金屬的防護(hù)方法嗎？思考角度切斷原電池反應(yīng)給予金屬電子改變金屬材料組成在金屬表面覆蓋保護(hù)層噴漆鍍鉻搪瓷發(fā)藍(lán)處理制成不銹鋼（改變金屬材料組成）（在金屬表面覆蓋保護(hù)層）切斷原電池反應(yīng)按照下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，畫出你預(yù)測的現(xiàn)象任務(wù)二利用電化學(xué)原理保護(hù)鐵資料：Fe2+可以與K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1思考：如何證明鐵被保護(hù)？什么現(xiàn)象證明是原電池保護(hù)？

鐵釘?shù)穆懵恫糠种車芤簺]有特征藍(lán)色物質(zhì)生成。鐵釘周圍變紅，說明氧氣在鐵的表面得電子，生成了氫氧根離子，鐵做正極，證明了原電池保護(hù)。思考：生成藍(lán)色物質(zhì)說明了什么？

鐵釘?shù)穆懵恫糠种車衼嗚F離子生成，氧氣在銅絲的表面得到電子，生成氫氧根離子，銅絲附近變紅。鐵沒有得到保護(hù)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2想一想：通過以上實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？

鐵與活動性不同的金屬接觸時(shí)，其腐蝕程度是有差異的，要避免鐵受到腐蝕，需要與較活潑的金屬相連。

1.利用原電池原理來保護(hù)鐵ANaCl溶液—Fe

Zn—＋e－－犧牲陽極法想一想：為什么鋼制管道的內(nèi)部要鑲嵌鎂塊？NaCl溶液—Fe

Mg—e－2.利用電解池原理來保護(hù)鐵NaCl溶液—Fe

C—

e－陰極輔助陽極外加電流法電源的哪個(gè)電極是提供電子的電極呢？

試一試：設(shè)計(jì)裝置，采用外加電流法為長期浸泡在海水中的鋼閘門進(jìn)行保護(hù)，畫出裝置圖，并解釋你的裝置是如何對鋼閘門進(jìn)行保護(hù)的。-+e?e?

犧牲陽極法

外加電流法原理

保護(hù)方法

保護(hù)電流

注意事項(xiàng)

犧牲陽極法和外加電流法的比較原電池電解池

使被保護(hù)的金屬與比它活潑的金屬接觸，被保護(hù)的金屬做正極。

使被保護(hù)的金屬與電源負(fù)極接觸，被保護(hù)的金屬做陰極。較小

較大

負(fù)極（陽極）材料需要定期更換輔助陽極需要定期檢查任務(wù)三船舶與海水接觸部分的鋼制船體長期受到強(qiáng)烈的腐蝕，請你為船舶的防腐蝕提出合理化建議。思考要點(diǎn)：1.小型船舶和大型船舶防護(hù)方法的選擇（犧牲陽極？外加電流？）2.船底漆的選擇（普通底漆？富鋅底漆？）3.水下金屬連接件的選擇（同種金屬？不同種金屬？）思考要點(diǎn)：1.小型船舶和大型船舶防護(hù)方法的選擇小型船舶—船體小—航行距離短—時(shí)間短—犧牲陽極法大型船舶—船體大—航行距離長—時(shí)間長—外加電流法任務(wù)三船舶與海水接觸部分的鋼制船體長期受到強(qiáng)烈的腐蝕，請你為船舶的防腐提出合理化建議。船底漆—富鋅底漆—犧牲陽極法任務(wù)三船舶與海水接觸部分的鋼制船體長期受到強(qiáng)烈的腐蝕，請你為船舶的防腐提出合理化建議。思考要點(diǎn)：2.船底漆的選擇（普通底漆？富鋅底漆？）任務(wù)三船舶與海水接觸部分的鋼制船體長期受到強(qiáng)烈的腐蝕，請你為船舶的防腐提出合理化建議水下金屬連接件—同種金屬—避免形成原電池加速腐蝕思考要點(diǎn)：3.水下金屬連接件的選擇（同種金屬