金属的电化学腐蚀与防护(公开课)

金属的电化学腐蚀与防护学习目标1．掌握金属腐蚀的定义及分类。2．理解金属腐蚀的化学原理，分清化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系。3．知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。观察这些金属腐蚀的图片问题引导下的再学习•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。了解金属腐蚀的危害问题引导下的再学习一、金属的腐蚀1、什么是金属腐蚀？指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2、金属腐蚀的本质是什么?是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。M-ne-=Mn+问题引导下的再学习升温可金属腐蚀促进问题引导下的再学习潮湿的环境可金属腐蚀促进问题引导下的再学习3、金属腐蚀的类型有哪些？金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。化学腐蚀：电化学腐蚀：——根据与金属接触的介质不同金属的腐蚀以电化学腐蚀为主问题引导下的再学习思考：当在什么环境中，金属进行电化学腐蚀？铁钉锈蚀条件的探究问题引导下的再学习下列现象与电化学腐蚀无关的是（）A．黄铜(铜和锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C．铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈D．银质奖章久置表面变暗D当堂检测科学探究Ⅰ问题引导下的再学习导管中的液面试管中的液面导管中的液面试管中的液面加醋酸的试管加NaCl的试管问题引导下的再学习钢铁的析氢腐蚀示意图问题引导下的再学习钢铁的吸氧腐蚀示意图问题引导下的再学习Fe2O3·nH2O（铁锈）通常以电化学腐蚀为主，其中又以吸氧腐蚀更普遍。水膜呈酸性水膜呈碱性、中性或弱酸性负极正极总反应2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe-4e-=2Fe2+2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应联系问题引导下的再学习(1)若液面上升，则溶液呈，发生腐蚀,电极反应式为：负极：正极：1.如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(2)若液面下降，则溶液呈，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－＝2Fe2+O2+2H2O+4e－＝4OH－较强酸性析氢Fe－2e－＝Fe2+2H++2e－＝H2↑当堂检测二、金属的防护1、原理防止金属失电子2、电化学防护⑴牺牲阳极保护法形成原电池反应时，负极材料很快被腐蚀，而正极材料不容易被腐蚀（被保护）。问题引导下的再学习将被保护金属作为电解池的阴极，另一导电物质作为阳极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。辅助阳极（石墨）⑵.外加电流的阴极保护法问题引导下的再学习在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：防腐措施由好到坏的顺序如下：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件问题引导下的再学习下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：。(5)(2)(1)(3)(4)问题引导下的再学习3.金属的常见防护方法⑴.在金属表面覆盖保护层。例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。⑵.改变金属内部的组成结构，制成合金。在钢铁中加入一定比例的铬和镍，改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”(合金)。问题引导下的再学习烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?问题引导下的再学习下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是：。(4)(2)(1)(3)问题引导下的再学习1.总结本节内容，整理笔记。2.完成一线精炼课时二十四作业一.金属的腐蚀1.定义2.本质3.分类化学腐蚀电化学腐蚀钢铁的析氢腐蚀(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课堂小结谢谢大家