資源簡介

(共21張PPT)
金屬腐蝕與防護
魯科版 選擇性必修1 第一章 化學反應與能量轉化
目標與素養：
1.科學探究與創新意識：通過實驗科學探究金屬腐蝕的
本質及其原因，認識金屬腐蝕的主要類型，能正確書寫析氫
腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應式。
2.科學態度與社會責任：認識金屬腐蝕產生的危害和影
響，樹立防止金屬腐蝕的意識，熟知金屬腐蝕常用的防護方
法。
探究金屬腐蝕的原理
環節一
實驗藥品：鐵釘、食鹽水
實驗儀器：具支試管、試管、玻璃管
實驗方案：如右圖
實驗現象： 一段時間后，導管口水柱明顯上升
實驗結論： 具支試管里的氣體減少
活動一 探究海水環境中O2是否參與鋼鐵的腐蝕
資料卡片
鐵氰化鉀溶液(K3 [Fe(CN)6]) 遇 Fe2+生成藍色沉淀，常用于Fe2+ 的檢驗
鐵釘在腐蝕過程中發生的反應是什么？
你想通過什么試劑驗證你的推測？
活動二 鋼鐵化學腐蝕過程中的物質轉化
活動三 鋼鐵電化學腐蝕過程中的物質轉化
活動三 利用二維圖分析鐵釘吸氧腐蝕的原理
NaCl
鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖
裝置維度
原理維度
陰離子
離子導體
電子導體
電極反應物
宏觀現象
微觀過程
電極產物
導線
鐵
陽離子
Fe
OH-
碳
溶液
正極
負極
Fe
2
O
-
失
子
子
電
電
e
得
2+
活動四 探究鐵釘腐蝕的過程能否形成原電池
請你設計實驗驗證鐵釘腐蝕過程中形成了原電池？
活動四 探究鐵釘腐蝕的過程能否形成原電池
查 閱 文 獻
【歸納總結】
NaCl
陰離子
裝置維度
原理維度
電極反應物
微觀過程
宏觀現象
離子導體
電子導體
電極產物
鋼鐵的析氫腐蝕示意圖
鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖
導線
2
碳
陽離子
OH-
Fe
鐵
溶液
Fe
O
H
正 極
負 極
2
子
子
子
失
電
電
電
e
H
得
得
2+
+
-
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
條件 水膜呈酸性(PH<4.3)
水膜呈中性或酸性很弱
電極反應 負極Fe(-) Fe-2e-=Fe2+
2Fe-4e-=2Fe2+
正極C(+) 2H++2e-= H2 ↑
O2+2H2O+4e-=4OH-
總反應 Fe+2H+=Fe2+ + H2 ↑
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O
聯系 金屬的腐蝕以電化學腐蝕為主， 電化學腐蝕又以吸氧腐蝕為主。
電化學腐蝕：不純的金屬或者合金與電解質溶液接觸， 較活潑的金屬發生氧化還原反應，形成電流的腐蝕
(鐵銹)
化學腐蝕：金屬與其表面接觸的物質直接反應
【歸納總結】 鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較
1、定義：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體
進行化學反應而腐蝕損耗的過程。
2、本質： M - ne- = Mn+ (發生氧化反應)
化學腐蝕
吸氧腐蝕
電化學腐蝕 析氫腐蝕
3、金屬腐蝕的類型
金屬的腐蝕
【歸納總結】
烤藍
鍍鉻
烤漆
涂凡士林 鍍鋅
1 覆蓋保護層
金屬防護的方法
涂機油
知識卡片：
改變金屬材料的組成 ，在金屬中添加其他 金屬或非金屬可以制成性能優異的合金。
在鋼鐵中加入一定比例的鉻和鎳(14%~8%Cr， 7%~9%Ni) ，改變鋼鐵內部的組成和結構， 可極大程度的提高鋼鐵的抗腐蝕性能，這就 是常見的“不銹鋼”(合金)。
金屬防護的方法
千年不銹之謎：越王勾踐劍的含銅量約為80%-83%、 含錫量約為16%- 17%。
2 改變組成結構
環節二
金屬防護的方法
鋅 片
一天后
利用模型 設計方案
環節二
NaCl溶液
鋅 片
銅 片
銅 片
環節二 金屬防護的方法
犧牲陽極的陰極保護法
原理： 原電池原理
3 電化學防護法
金屬腐蝕中產生的能量及物質可否科學地進行應用？
環節三
金屬腐蝕的應用
知識卡片
蛭石：是一種與蒙脫石相似的粘土礦物， 為層狀結構的硅酸鹽，具有很強的保溫 隔熱性能。
吸水性樹脂：高吸水性樹脂是一種新型 的高分子材料，它能夠吸收自身重量幾 百倍至千倍的水分，無毒、無害、無污 染;吸水能力特強，保水能力特高
交流與討論：
1. 你們針對暖寶寶發熱原理的猜想？
2. 能否設計實驗來模仿“暖寶寶發熱原理”
活動 探究暖寶寶的發熱原理
實驗儀器及儀器：氧氣傳感器、燒杯、 具支試管、試管、蒸餾水、暖寶寶
并證明是氧氣參加了反應呢？
負極： Fe-2e-=Fe2+
正極： O2+4e-+2H2O=4OH-
總反應： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
活動 探究暖寶寶的發熱原理
O2參與反應生成了OH-
宏觀現象
微觀原理
符號表征
吸氧腐蝕
雙吸劑(吸氧、吸水)
主要成分：鐵粉、碳粉、鈉鹽、鹵化物。
特點：反應迅速，可在2小時內使包裝袋內氧的濃度降到0.01%
環節三
金屬腐蝕的應用

展開更多......

收起↑