2022-2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修1- 4.3金属的腐蚀与防护（共17张PPT）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修1- 4.3金属的腐蚀与防护（共17张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-19 10:03:43 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
第三节 金属的腐蚀与防护
第四章 化学反应与电能
人民教育出版社（2019）
“现代世界七大奇迹”
主梁使用了约42万吨的钢铁
Fe
Fe2O3.nH2O
钢铁
铁锈
海水
价态
元素
任务一：探究金属腐蚀的原理
实验现象：
实验结论：
试管中氧气浓度随时间推移明显下降
氧气参与反应
实验目的：探究海水环境中 O2 是否参与
钢铁的腐蚀
实验药品：铁粉、碳粉、食盐水
实验仪器：试管、橡胶管、氧气检测仪
实验方案：
如右图
水
食盐水
实验目的：探究 Fe-C-食盐水 能否形成原电池
实验药品：铁片、碳棒、食盐水
实验仪器：烧杯、导线、灵敏电流计
实验方案：
实验现象：
实验结论：
Fe-C-食盐水 形成原电池，
加快腐蚀速率
灵敏电流计指针偏转
任务一：探究金属腐蚀的原理
电极反应物与产物分别是
什么？如何验证？
实验目的：探究电极产物
实验药品：铁氰化钾溶液、酚酞
实验步骤：取负极附近溶液少许于试管中，
加入铁氰化钾溶液；取正极附近溶液少许
于另一试管中，滴加酚酞溶液。
实验现象：
实验结论：
负极溶液生成蓝色沉淀，正极溶液
变红，pH增大
负极产物为Fe2+，正极产物为OH-
资料卡片：
已知Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液（黄色）反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀（带有特征
蓝色）。
负极：Fe-2e-=Fe2+
正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
吸氧腐蚀
任务一：探究金属腐蚀的原理
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
Fe
Fe2+
失电子
NaCl溶液
导线
O2
OH-
得电子
碳棒
铁片
e-
阳离子
阴离子
任务一：探究金属腐蚀的原理
SO2、NO2 为什么会加重钢的腐蚀？
析氢腐蚀
1.结合图像分析吸氧腐蚀
与析氢腐蚀时溶液的pH。
2.pH不同时，正极放电
物质不同的原因。
交流讨论：
酸性条件下析氢腐蚀与吸氧
腐蚀同时发生；
pH在2.0~3.5时，主要发生
析氢腐蚀，大于等于4.0时
主要发生吸氧腐蚀。
基 于 传 感 器 探 究 酸 性 条 件 下 铁 的 吸 氧 腐 蚀
水膜酸性较强，
c(H+)较大
氧化性
H+>O2
析氢腐蚀
2H++ 2e- = H2↑
水膜酸性较弱或呈
中性，c(H+)较小
氧化性
H+吸氧腐蚀
O2+2H2O+4e-=4OH-
或O2+4H++4e-=2H2O
浓度
性质
反应
影响
决定
归纳总结
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
Fe
Fe2+
失电子
酸性溶液
导线
得电子
碳棒
铁片
e-
阳离子
阴离子
H+
H2
电化学腐蚀
概括提升
化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀。
1. 含义：
金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2. 本质：
金属单质失电子被氧化成阳离子。
金属的腐蚀
任务一：探究金属腐蚀的原理
输送原油的钢管在无水、
无氧的情况下被腐蚀而漏油
任务二：设计港珠澳大桥的防腐方案
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
Fe2+
O2
OH-
得电子
阳离子
阴离子
H+
H2
Fe
失电子
e-
交流讨论：结合原电池原理和生活经验为港珠澳大桥设计防腐方案，并说明设计理由。
任务二：设计港珠澳大桥的防腐方案
3、 电化学保护法
1、改变金属材料的组成，如不锈钢
2、在金属表面覆盖保护层，如电镀、喷漆
牺牲阳极法
外加电流法
海水
海水
比Fe活泼的电极
惰性电极
腐蚀的危害
经济
据统计，我国每年因金属腐蚀而造成的损失
约占国民生产总值的3%~5%，远远超过各
项大灾损失的总和。
安全
腐蚀不仅造成经济损失，也常造成安全
事故。如油管因裂缝而漏油，引起着火
爆炸；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷等。
任务三：金属腐蚀原理的应用
“暖宝宝”是冬天保暖措施之一，
请结合一次性保暖贴的说明书思考讨论 ：
保暖贴的发热原理是什么？
品 名：一次性保暖贴
主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、 吸水性树脂。
使用说明：使用时将外包装袋撕开，取出内袋，将保护纸揭下，贴在需要取暖或热敷部位的内衣外侧；严禁直接接触皮肤。
任务三：金属腐蚀原理的应用
食品脱氧剂可吸收氧气，减缓食品氧化作用，有效地抑制霉菌和好氧性细菌的生长，延长
食品保质期。
请结合所学知识及实际需求，设计一款食品脱氧剂。
产品名称：食品脱氧剂
配料表：还原铁粉、硅藻土、氯化钠、活性炭、水
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
课堂小结
从生活中来 到生活中去
能量变化
探究金属腐蚀
的原理
装置要素与原理要素
实验探究与数据分析
金属的腐蚀
电化学腐蚀
化学腐蚀
金属的防护
切断原电池反应
给予金属电子
物质变化
腐蚀原理
的应用
发现问题
分析问题
解决问题
创造应用
第三节 金属的腐蚀与防护
第四章 化学反应与电能
人民教育出版社（2019）
“现代世界七大奇迹”
主梁使用了约42万吨的钢铁
Fe
Fe2O3.nH2O
钢铁
铁锈
海水
价态
元素
任务一：探究金属腐蚀的原理
实验现象：
实验结论：
试管中氧气浓度随时间推移明显下降
氧气参与反应
实验目的：探究海水环境中 O2 是否参与
钢铁的腐蚀
实验药品：铁粉、碳粉、食盐水
实验仪器：试管、橡胶管、氧气检测仪
实验方案：
如右图
水
食盐水
实验目的：探究 Fe-C-食盐水 能否形成原电池
实验药品：铁片、碳棒、食盐水
实验仪器：烧杯、导线、灵敏电流计
实验方案：
实验现象：
实验结论：
Fe-C-食盐水 形成原电池，
加快腐蚀速率
灵敏电流计指针偏转
任务一：探究金属腐蚀的原理
电极反应物与产物分别是
什么？如何验证？
实验目的：探究电极产物
实验药品：铁氰化钾溶液、酚酞
实验步骤：取负极附近溶液少许于试管中，
加入铁氰化钾溶液；取正极附近溶液少许
于另一试管中，滴加酚酞溶液。
实验现象：
实验结论：
负极溶液生成蓝色沉淀，正极溶液
变红，pH增大
负极产物为Fe2+，正极产物为OH-
资料卡片：
已知Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液（黄色）反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀（带有特征
蓝色）。
负极：Fe-2e-=Fe2+
正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
吸氧腐蚀
任务一：探究金属腐蚀的原理
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
Fe
Fe2+
失电子
NaCl溶液
导线
O2
OH-
得电子
碳棒
铁片
e-
阳离子
阴离子
任务一：探究金属腐蚀的原理
SO2、NO2 为什么会加重钢的腐蚀？
析氢腐蚀
1.结合图像分析吸氧腐蚀
与析氢腐蚀时溶液的pH。
2.pH不同时，正极放电
物质不同的原因。
交流讨论：
酸性条件下析氢腐蚀与吸氧
腐蚀同时发生；
pH在2.0~3.5时，主要发生
析氢腐蚀，大于等于4.0时
主要发生吸氧腐蚀。
基 于 传 感 器 探 究 酸 性 条 件 下 铁 的 吸 氧 腐 蚀
水膜酸性较强，
c(H+)较大
氧化性
H+>O2
析氢腐蚀
2H++ 2e- = H2↑
水膜酸性较弱或呈
中性，c(H+)较小
氧化性
H+
O2+2H2O+4e-=4OH-
或O2+4H++4e-=2H2O
浓度
性质
反应
影响
决定
归纳总结
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
Fe
Fe2+
失电子
酸性溶液
导线
得电子
碳棒
铁片
e-
阳离子
阴离子
H+
H2
电化学腐蚀
概括提升
化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀。
1. 含义：
金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2. 本质：
金属单质失电子被氧化成阳离子。
金属的腐蚀
任务一：探究金属腐蚀的原理
输送原油的钢管在无水、
无氧的情况下被腐蚀而漏油
任务二：设计港珠澳大桥的防腐方案
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
Fe2+
O2
OH-
得电子
阳离子
阴离子
H+
H2
Fe
失电子
e-
交流讨论：结合原电池原理和生活经验为港珠澳大桥设计防腐方案，并说明设计理由。
任务二：设计港珠澳大桥的防腐方案
3、 电化学保护法
1、改变金属材料的组成，如不锈钢
2、在金属表面覆盖保护层，如电镀、喷漆
牺牲阳极法
外加电流法
海水
海水
比Fe活泼的电极
惰性电极
腐蚀的危害
经济
据统计，我国每年因金属腐蚀而造成的损失
约占国民生产总值的3%~5%，远远超过各
项大灾损失的总和。
安全
腐蚀不仅造成经济损失，也常造成安全
事故。如油管因裂缝而漏油，引起着火
爆炸；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷等。
任务三：金属腐蚀原理的应用
“暖宝宝”是冬天保暖措施之一，
请结合一次性保暖贴的说明书思考讨论 ：
保暖贴的发热原理是什么？
品 名：一次性保暖贴
主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、 吸水性树脂。
使用说明：使用时将外包装袋撕开，取出内袋，将保护纸揭下，贴在需要取暖或热敷部位的内衣外侧；严禁直接接触皮肤。
任务三：金属腐蚀原理的应用
食品脱氧剂可吸收氧气，减缓食品氧化作用，有效地抑制霉菌和好氧性细菌的生长，延长
食品保质期。
请结合所学知识及实际需求，设计一款食品脱氧剂。
产品名称：食品脱氧剂
配料表：还原铁粉、硅藻土、氯化钠、活性炭、水
原理维度
装置维度
电极反应物
电极产物
微观过程
宏观现象
负极
正极
电子导体
离子导体
课堂小结
从生活中来 到生活中去
能量变化
探究金属腐蚀
的原理
装置要素与原理要素
实验探究与数据分析
金属的腐蚀
电化学腐蚀
化学腐蚀
金属的防护
切断原电池反应
给予金属电子
物质变化
腐蚀原理
的应用
发现问题
分析问题
解决问题
创造应用