1、第四章化学反应与电能第四章化学反应与电能第三节金属的腐蚀与防护第三节金属的腐蚀与防护第第2 2课时课时 金属的防护金属的防护【科学探究】 不同条件下铁钉(不同条件下铁钉(洁净无锈洁净无锈)的腐蚀)的腐蚀铁钉被腐蚀铁钉被腐蚀最快最快因没有因没有O2,较长时间铁较长时间铁钉未被腐蚀钉未被腐蚀铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀因没有因没有O2,铁钉未被腐铁钉未被腐蚀蚀因没有因没有O2,H2O铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀观察观察下下列列金属防护的方法,并解释防止金属腐蚀的金属防护的方法,并解释防止金属腐蚀的原因原因。【思考】不锈钢1.改变金属的组成结改变金属的组成结构,使其具有较强的构,使其具有较强的抗腐蚀性能。抗腐蚀
2、性能。在金属中添加其他金属或非金属可以在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。制成性能优异的合金。例如例如:在在钢铁中加入一定比例的铬和镍,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,这就是常见的地提高钢铁抗腐蚀性能,这就是常见的“不锈钢不锈钢”(合金合金)。 2.在金属表面覆盖保护层:喷油漆、涂油脂、表面钝化、电镀等。给金属穿给金属穿“防弹衣防弹衣”衣架和电线的外面包上塑料层衣架和电线的外面包上塑料层镀铬在机械表面涂防锈油在面盆、杯子等表面烧涂搪瓷搪瓷(tng c),它其实是将无机玻璃质材料通过熔融凝于
3、基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。通过化学反应在铁制品表面生成一层致密的氧化物薄膜(如烤蓝)所谓烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层,成分主要是Fe3O4 3电化学保护法电化学保护法 金属在发生电化学腐蚀时,总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀,作为正极(阴极)的金属不被腐蚀,如果能使被保护的金属成为阴极,则该金属就不易被腐蚀。(1)牺牲阳极法牺牲阳极法阴极保护法(2)外加电流法外加电流法(1)牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法找替罪找替罪“阳阳”船身上装锌块船身上装锌块形成原电池反应时,让形成原电池反应时,让被保
4、护金属被保护金属作作正极正极,不反应,起到保护作用;,不反应,起到保护作用;而而活泼金属活泼金属作作负极负极,参加反应受到腐蚀。这种保护法牺牲了阳极,参加反应受到腐蚀。这种保护法牺牲了阳极(原电池负极),保护了阴极(原电池的正极)。(原电池负极),保护了阴极(原电池的正极)。e eA FeFe ZnZnNaCl溶液(1)牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法找替罪找替罪“阳阳”在被保护的钢铁设备上(如锅炉内壁、船体的外壳等)装上若干镁合金或锌块。镁、锌比较活泼作原电池的负极(阳极),不断遭受腐蚀,定期予以拆换;而使作为正极(阴极)的钢铁设备被保护了下来。牺牲锌块来保护钢闸门,牺牲锌块来保护钢
5、闸门,锌块必须定期更换锌块必须定期更换实验实验4-4用胶头滴管取少量Fe 电极区域的溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K3Fe(CN)6 (铁氰化钾)溶液。现象:没有蓝色沉淀生成。结论:溶液中无【实验2】各滴入各滴入56滴酚酞溶液和滴酚酞溶液和K3Fe(CN)6溶液溶液裹有锌皮的铁钉裹有锌皮的铁钉缠有铜丝的铁钉缠有铜丝的铁钉现象a中铁钉周围溶液变红b中铁钉周围生成蓝色沉淀,铜丝周围溶液变红结论铁作为负极时易被腐蚀,作为正极时不反应,未腐蚀正负极反应式?相同相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是 ( )C表面表面镀有保护金属层的铁片,当镀层有破损时比普
6、通铁片更镀有保护金属层的铁片,当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是易腐蚀的是A. 白铁(镀锌铁)白铁(镀锌铁) B. 马口铁(镀锡铁)马口铁(镀锡铁) C. 镀镍铁镀镍铁 D. 镀铜铁镀铜铁D镍的活泼些在铁和锡之间(2)外加电流的阴极保护法应用电解池原理,把被保护的钢铁设备作为阴极,用惰性电极作为辅助阳极,外接直流电源。通电后,强制电子流向被保护的钢铁设备,使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。在这个系统中,钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是( )A.若若X为碳棒,开关为碳棒,开关K置于置于A处可减缓铁的腐蚀处
7、可减缓铁的腐蚀B.若若X为锌棒,开关为锌棒,开关K置于置于A或或B处都可减缓铁的腐蚀处都可减缓铁的腐蚀C.若若X为锌棒,开关为锌棒,开关K置于置于B处时,为牺牲处时,为牺牲阳极的阴极保护法阳极的阴极保护法D.若若X为碳棒,开关为碳棒,开关K置于置于B处时,铁电极处时,铁电极上发生的反应为上发生的反应为2H2e=H2D快1 1、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A.图图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图图b中,开关由中,开关由M改置于改置于N时,时,CuZn合金的腐蚀速率减小合金的腐蚀速率减小C.图图c中,接通开关时中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大上放出气体的速率也增大D.图图d中,中,Zn MnO2干电池自放电腐蚀主要是由干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用的氧化作用引起的引起的B2.下面各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的下面各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是顺序是 .再再 见见