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1、第三章 探索生活材料第二節(jié) 金屬的腐蝕和防護(hù)第二課時(shí),南海區(qū)九江中學(xué) 陳輝 吳宙,1、金屬腐蝕的本質(zhì)：,_e-,發(fā)生_反應(yīng),金屬_,金屬原子,氧化,失去,陽離子,2、金屬腐蝕的分類,化學(xué)腐蝕,電化腐蝕,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,（常見普遍）,鐵釘?shù)匿P蝕的條件是什么？鐵釘在什么條件銹蝕速率較快？,金屬腐蝕的危害,金屬的腐蝕對國民經(jīng)濟(jì)帶來的損失是驚人的，據(jù)70年代美國的一份統(tǒng)計(jì)報(bào)告，全世界每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料，約相當(dāng)于金屬年產(chǎn)量的1/3，至于因設(shè)備腐蝕損壞而引起的停工減產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、污染環(huán)境、危害人體健康甚至造成嚴(yán)重事故的損失，就更無法估計(jì)了。當(dāng)前，世界各國都有許多優(yōu)秀的科學(xué)家，從事金

2、屬腐蝕理論及防護(hù)方法的研究工作。有志者可選擇這方面的課題研究，一定會大有作為；一旦有新的突破，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會影響，必將是巨大的。,海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？,原電池反應(yīng)可加快金屬腐蝕,先看P56，后練習(xí)：,1、影響金屬腐蝕的因素有和兩個，就金屬本身來說金屬越，金屬越易被腐蝕，金屬中含雜質(zhì)越，金屬越易被腐蝕；介質(zhì)對金屬腐蝕影響也很大，如果金屬在、和，金屬越易被腐蝕。,二、金屬的防護(hù) P56,(一)、影響金屬腐蝕的因素：(二) 、金屬在什么條件下容易被腐蝕？,金屬的本性和介質(zhì),在潮濕的空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)，都容易被腐蝕,思考,金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法是？,金屬腐蝕的防護(hù)思路

3、和方法是：主要從金屬的本質(zhì)和介質(zhì)兩方面考慮，如改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，在金屬表面覆蓋保護(hù)層等等,(三) 、金屬的防護(hù)方法 P56,將Cr、Ni等金屬加進(jìn)鋼里制成不銹鋼,1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，例如：,思考與交流 P56,討論自行車不同構(gòu)件的防銹措施,自行車如何防生銹？,自行車的車把、車輻條、鋼圈和車鈴防銹措施是什么？,是在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr,1、請根據(jù)以下的生活中的例子，總結(jié)金屬防護(hù)常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的？,P57思考與交流,健身器材如何防銹？,刷油漆,衣架和電線如何防銹？,外面包上一層

4、塑料層,某些工具的“機(jī)械傳動部位” ，能用油漆來防銹嗎？,不能用油漆來防銹，而是選用油脂,應(yīng)選用什么呢？,2、你還知道哪些防止金屬腐蝕的方法？舉例說明,P57思考與交流,2、在金屬表面覆蓋保護(hù)層，使它與_、_等物質(zhì)_。,(三) 、金屬的防護(hù)方法 P56,1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，,噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍、或表面鈍化(氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、塑料等方法。,空氣,水,隔離,例如,船身如何防腐蝕的？,用犧牲鋅塊的方法來保護(hù),船身上裝鋅塊,犧牲陽極陰極保護(hù)法,如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？,用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊要定期更換,科學(xué)探究,驗(yàn)證犧牲陽極的陰極保護(hù)法實(shí)驗(yàn)裝置,按

5、右圖連接好裝置，觀察電壓計(jì)和Fe電極上有什么現(xiàn)象發(fā)生？往Fe電極區(qū)滴入2滴黃色K3 Fe (CN)6(鐵氰化鉀)溶液， 觀察溶液顏色有無變化？Zn、 Fe兩個電極上發(fā)生了什么反應(yīng)？在這個裝置中有沒有Fe2+產(chǎn)生？說明什么問題？已知Fe2+與 Fe (CN)63-反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀。,用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證犧牲陽極的陰極保護(hù)法,電壓計(jì)指針_，F(xiàn)e電極上有_產(chǎn)生，往Fe電極區(qū)滴入鐵氰化鉀溶液顏色_，證明不存在_，即證明Fe_電極反應(yīng)式：負(fù)極(_)：_(_反應(yīng))正極(_)：_(_反應(yīng))結(jié)論：驗(yàn)證犧牲_極， 保護(hù)_極,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,有偏移,氣泡,不變藍(lán)色,Fe2+,未被腐蝕,Zn,Fe,Zn

6、- 2e- = Zn 2+,H+ + 2e- = H2,氧化,還原,陽,陰,電化學(xué)保護(hù)法 （消除引起金屬發(fā)生電化腐蝕的原電池反應(yīng)的方法）,3、金屬的電化學(xué)防護(hù) P57,(在被保護(hù)的金屬上連接比該金屬_或合金)，此金屬作_極(陽極)反應(yīng)受到腐蝕，被保護(hù)的金屬作_極(陰極)，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；,更活潑的金屬,負(fù),正,1)、*犧牲陽極陰極保護(hù)法 P57原理：,做陽極材料常用的有_,鎂、鋁、鋅,(1)、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，如(2)、在金屬表面覆蓋保護(hù)層，如(3)、電化學(xué)保護(hù)法 （消除引起金屬發(fā)生電化腐蝕的原電池反應(yīng)的方法）1)犧牲陽極陰極保護(hù)法(在要保護(hù)的金屬上連接比該金屬更活潑的金屬或合金)

7、 P57 2)*外加電流陰極保護(hù)法,不銹鋼,覆蓋油脂、油漆、搪瓷、塑料、電鍍金屬、氧化成致密的氣化膜等,(三)、金屬防護(hù)的方法,知識總結(jié),請你為下列鋼鐵制品選擇適當(dāng)防銹方法，做決定時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？（1）鑰匙（2）海水中的鋼閘門（3）城市道路中的護(hù)欄（4）鐵的徽章（5）宿舍中放鞋子的支架（6）鋼刀片（7）運(yùn)動場中秋千的鋼架(8)健身啞鈴(9)農(nóng)用鋤頭。,P57思考與交流如何選用防銹方法-請你決策1,P58請你當(dāng)設(shè)計(jì)師，假設(shè)用鋼材在杭州西湖內(nèi)建造能使用20年左右的一座大橋，有三種防銹措施供選擇，你優(yōu)先選擇哪種方法？各種方法有什么優(yōu)、缺點(diǎn)？你還有沒有其他的防銹措施？（1）涂上油漆（2使用鍍鉻的鋼（

8、3）使用不銹鋼,P57思考與交流如何選用防銹方法-請你決策2,1、鋼鐵易生銹，而其他金屬如鋁、銅等不易生銹，但前者的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它金屬2、在英國不到10的汽車擁有者購買不銹鋼排氣系統(tǒng)。(一輛車，普通鋼排氣系統(tǒng)價(jià)值960元，使用大約2年就需要更換。不銹鋼排氣系統(tǒng)價(jià)值1900元，可以使用6年。)3、制成不銹鋼是防止鋼鐵生銹的最有效途徑，但橋梁、船舶和許多大型鋼鐵結(jié)構(gòu)卻不是用不銹鋼制造的。,解釋下列事實(shí),3.下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中，鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是( ) A B C D ,D,課堂練習(xí),課堂練習(xí),4.埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速率最慢的是 ( )

9、A在潮濕疏松的土壤中； B在含鐵元素較多的酸性土壤中；C在干燥致密不透氣的土壤中； D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤,C,作業(yè)：,課本 ：P58 3、5,5在裝有水的容器中，用棉線懸掛一個在水中保持平衡的金屬棒，該棒由鐵和銅焊接而成，棉線系在兩種金屬接縫處（如圖），再向水中加入少量CuSO4，經(jīng)過一段時(shí)間應(yīng)看到的現(xiàn)象是 ( )A鐵端將附著銅增重下沉；B銅端將附著銅增重下沉；C鐵端將變細(xì)減重上升；D銅端粗細(xì)不變將下沉,課后練習(xí) ：,6. 橋梁上鋼結(jié)構(gòu)接頭處須用鉚釘連結(jié)，以下三種鉚釘，選用何種為好？（1）鋁鉚釘 （2）銅鉚釘 （3）鋼鉚釘,課后練習(xí) ：,7. 關(guān)于鐵生銹的機(jī)理有人提出如下步驟：（1）Fe（固）Fe2+2e_（2）H+e_H（3）4H+O2（氣）2H2O（4）4Fe2+ +O2（氣）+（4+2x）H2O2(Fe2O3xH2O)（固）+8H+請用上述機(jī)理解釋：一個鉚在鋼板上的鉚釘銹蝕嚴(yán)重的部位，不是暴露在空氣中的鉚釘表面，其原因是_在鉚釘頭與鋼板的重疊部分銹蝕嚴(yán)重，其原因是_,課后練習(xí) ：,8. 解釋下列現(xiàn)象并寫出有關(guān)原電池的電極反應(yīng)：（1）馬口鐵（鍍Sn鐵皮）做的罐頭，打開后為什么極易生銹？（2）自來水管（鍍Zn鐵管）和白鐵皮做的提桶，為什么不易生銹？（3）輪船船殼的水線以下部分，為什么要裝上一定數(shù)量Zn塊？,課后練習(xí) ：,犧牲陽極的陰極保護(hù)法示意圖,