【高中化学】金属的腐蚀与防护（第1课时金属的腐蚀） 2023-2024学年高二化学人教版2019选择性必修1.pptx

第三节 金属的腐蚀与防护 第1课时 金属的腐蚀 人教版选择性必修1学习目标学习目标学习目标学习目标1了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害。2.了解析氢腐蚀与吸氧腐蚀，会书写电极反应方程式。学习目标通过探究金属腐蚀的本质及其原因，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。素养目标情境引入情境引入情境引入情境引入 在日常生活中，我们经常见到钢铁制品生锈，铜制品长出铜绿，这就是金属腐蚀的现象。金属腐蚀的现象普遍存在，常常是自发进行的。金属腐蚀会使桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌，会使地下金属管道发生泄漏、轮船船体损坏等。因此，了解金属腐蚀的原因，并采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。教学过程教学过程教学过程教学过程1金属腐蚀金属或合金与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。2实质金属失电子变成阳离子，被氧化，其反应为：M-ne-=Mn+如：Fe-2e-=Fe2+铁发生腐蚀时，产物是Fe2+一、金属的腐蚀教学过程教学过程教学过程教学过程一、金属的腐蚀3分类 金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2 等）直接反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。例如，铁与氯气直接反应而腐蚀，输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀等。温度对化学腐蚀的影响很大。例如，钢材在高温下容易被氧化，表面生成由FeO、Fe2O 3、Fe3O4组成的一层氧化物。（1）化学腐蚀教学过程教学过程教学过程教学过程铁与氯气直接反应而腐蚀输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀高温条件被腐蚀的燃气灶（1）化学腐蚀教学过程教学过程教学过程教学过程 当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀的典型例子。（2）电化学腐蚀教学过程教学过程教学过程教学过程类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质Mn e=MnMn e=Mn现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，腐蚀速率更快，危害也更严重化学腐蚀和电化学腐蚀教学过程教学过程教学过程教学过程二、钢铁的电化学腐蚀实质：钢铁制品表面会形成一薄层水膜，空气中的CO2、SO2、H2S等物质溶解在其中形成电解质溶液，并与钢铁制品中的铁和少量单质碳构成无数微小的原电池。1析氢腐蚀水膜酸性环境中教学过程教学过程教学过程教学过程2吸氧腐蚀水膜酸性很弱或呈中性FeFe2+2+2OH2OH-=Fe(OH)Fe(OH)2 2 4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe Fe2 2OO3 3xHxH2 2O+(3x)HO+(3x)H2 2OO铁锈生成通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程思考：金属腐蚀快慢与哪些因素有关呢？如何比较呢？我们知道：相对干燥的地区，水分少，金属不易腐蚀，而潮湿多雨的地区，温度高，易发生电化学腐蚀。教学过程教学过程教学过程教学过程判断金属腐蚀快慢的规律(两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速度越快)1.与构成原电池两极的材料有关(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)2.2.同一电解质同一电解质溶液中中(强电解质中弱电解质中非电解质中)3.3.同一种金属在相同浓度不同介质中同一种金属在相同浓度不同介质中教学过程教学过程教学过程教学过程(无保护措施的金属腐蚀有一定保护措施的金属腐蚀牺牲阳极的阴极保护法引起的金属腐蚀有外加电流的阴极保护法引起的金属腐蚀)4.4.有无保护有无保护措施的腐蚀快慢顺序的腐蚀快慢顺序5.同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快判断金属腐蚀快慢的规律教学过程教学过程教学过程教学过程探究一：将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入图中所示的具支试管中。几分钟后，观察导管中水柱的变化，解释引起这种变化的原因。实验探究 铁钉的吸氧腐蚀实验实验现象：导管中液面上升实验解释:装置中铁、碳、饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，压强变小教学过程教学过程教学过程教学过程探究二：取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1 2滴硫酸铜溶液，再观察现象。解释产生不同现象的原因。两只试管均冒出气泡，且试管中产生气泡的速率更快Zn置换出Cu，Zn、Cu、稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，能加快反应速率实验现象：实验解释:下列关于金属腐蚀的说法正确的是()A金属在潮湿空气中腐蚀的实质是MnH2O=M(OH)n(n/2)H2B金属化学腐蚀的实质是Mne=Mnn，电子直接转移给氧化剂C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀典例1 【答案】B课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A BC D典例2 【答案】A课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习 下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()A图1，铁钉易被腐蚀 B图2，加少量K3Fe(CN)6溶液，没有蓝色沉淀出现C图3，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D图4，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极典例3 课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习【答案】C课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结金属的腐蚀金属腐蚀的本质及其原因金属腐蚀的主要类型现象本质吸氧腐蚀析氢腐蚀危害金属腐蚀的速率快慢影响因素规律课后小任务课后小任务课后小任务课后小任务