2022-2023学年高一上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 1.4《金属的腐蚀与防护》（共20张PPT）

(共20张PPT)
课题2：选择性必修1 化学反应原理（2019鲁科版）
金属的腐蚀与防护
任务一 认识石油生产中钢铁的腐蚀
1.深入工作前线及搜集资料，了解钢铁在生产中有哪些应用？
2.钢铁的腐蚀在生产中存在哪些危害？
3.钢铁为什么会腐蚀？
【问题组一】
黄河钻井总公司 40577队
任务二 探究输油管线腐蚀的原因
1.结合原油中含有物质，分析输油管内壁腐蚀原因
2.根据输油管所处环境，预测输油管外壁腐蚀原因
原油主要是烃类物质，还含有多种硫化物、有机酸、碱、盐、水、空气等腐蚀性介质
【问题组二】
金属+腐蚀性物质
化学腐蚀
直接接触
发生反应
任务二 探究输油管线腐蚀的原因
活动1：模拟真实环境，设计实验（画出装置图，简述实验步骤）
验证钢铁在中性环境下的腐蚀是原电池反应
试剂：铁粉、石墨粉、食盐水
仪器：灵敏电流计、导线、滤纸、胶头滴管
Fe
C
食盐水浸湿的滤纸
G
验证成功！
任务二 探究输油管线腐蚀的原因
活动2：选择试剂，检验电极产物，完善电化学腐蚀二维模型
负极材料
离子导体
正极材料
电子导体
装置
维度
电极反应
电极产物
过程
电极
反应物
/
/
溶液
失电子
氧化反应
电子移动方向
自发的氧化还原反应
得电子
还原反应
原理
维度
Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，可用于Fe2+的检验
负极材料
离子导体
正极材料
电子导体
（导线）
装置
维度
电极反应
电极产物
过程
电极
反应物
/
/
潮湿环境
失电子
氧化反应
电子移动方向
自发的氧化还原反应
得电子
还原反应
Fe-2e-=Fe2+
O2+4e-+2H2O=4OH-
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
原理
维度
Fe
Fe
O2
C
Fe2+
OH-
Fe(OH)3
Fe2O3 nH2O
中性环境 铁腐蚀原理模型
炼油厂周边的空气和水体酸度较高，正极主要发生什么反应？
正极：2H+ + 2e- = H2↑
炼油厂
负极材料
离子导体
正极材料
/
/
中性或
弱酸性环境
失电子
氧化反应
得电子
还原反应
Fe
Fe
O2
C
Fe2+
OH-
/
/
酸性环境
e-
e-
Fe
Fe
C
H+
H2
Fe2+
电化学腐蚀
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
原电池反应
负极：
被腐蚀的金属
M -ne- = Mn+
正极：
不活泼金属或杂质
正极材料不参与反应
离子导体：
潮湿空气或
电解质溶液
任务三 做好石油生产设备的防护
活动3：根据钢铁腐蚀的本质，结合前线调研，讨论石油生产设备防腐的思路和具体措施？
Fe - 2e- = Fe2+
X + 2e- = X’
e-
e-
钢铁的腐蚀
钢铁腐蚀的防护
电化学的防护方法
任务三 做好石油生产设备的防护
环氧树脂
氯化橡胶
环氧沥青
刷漆
镀层
富锌底漆
连锌块
防腐涂层
锌块
钻井平台压载舱
金属腐蚀的防护思路
牺牲阳极保护法
阴极电保护法
优化金属性能
隔绝外界物质
金属腐蚀的防护
磁漏检测器
遥感技术
生产运行监控
科技助力石油生产
5G智慧油田
胜利软件
先进技术
数字信息化
科技助力石油生产
牺牲阳极保护法
阴极电保护法
优化金属性能
隔绝外界物质
金属腐蚀的防护
在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精选铜矿砂，在向日本海岸行驶时，突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精选铜矿砂密切相关。
以小组为单位成立事故调查组，请完成一份调查报告，从电化学原理角度分析沉船原因，并提出有效措施和合理建议，以防类似悲剧的发生。
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