(共22张PPT)
金属的腐蚀与防护
CuSO4
学习目标
了解金属腐蚀的原因、类型及危害，理解金属电化学腐蚀的原理，包括原电池的形成和电极反应。
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掌握金属防护的方法，如外加保护层、电镀等，知道一些利用金属腐蚀化学原理的应用实例。
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通过实验探究、观察分析等活动，培养科学探究能力和观察能力，借助交流研讨，提高思维能力和解决问题的能力，通过对实际应用案例的分析，培养自己将理论知识应用于实际问题的能力。
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认识到金属腐蚀的危害，增强保护金属资源的意识，关注生活中的化学现象，感受化学与生活的密切联系。
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项目一：金属的腐蚀
找出哪个是化学腐蚀，哪个是电化学腐蚀？
化学腐蚀
电化学腐蚀
吸氧腐蚀实验和析氢腐蚀实验
实验一：
吸氧腐蚀实验的原理，铁在潮湿空气中构成原电池的过程，以及正负极的反应和铁锈的形成过程。
实验二：
析氢腐蚀实验
根据实验目的、实验用品、实验步骤进行分组实验
为什么铁在潮湿环境中比干燥环境中更容易生锈
在潮湿环境中铁表面水膜的形成，提供离子导体形成原电池，干燥环境中无法形成原电池，导致铁腐蚀速度减慢的原因。
总结归纳
金属电化学腐蚀的本质
金属成为原电池负极，其原子失去电子变成金属阳离子 进入电解质溶液而使金属发生损耗。
M - ne →M (氧化反应)
-
n+
总结归纳
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件
电极反应 负极Fe
正极 C
总反应
联系 水膜呈酸性
水膜呈中性或酸性很弱
Fe-2e ==Fe
-
2+
2Fe-4e ==2Fe
-
2+
2H +2e ==H
-
2
+
O +2H O +4e ==4OH
-
2
2
-
Fe+2H ==Fe +H
2+
+
2
2Fe+2H O +O ==2Fe(OH)
2
2
2
通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
项目二：金属的防护
CuSO4
为了延长巡洋舰的使用时间，我们可以采用哪些有效的金属防护方法呢？
第一种金属防护方法：表面加保护层
涂油漆
可形成致密保护膜
涂机油
可形成油膜起到润滑和隔离作用
隐藏的敌人
会悄悄影响其性能和使用寿命
“铠甲”
不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？
项目三：探究金属防护的三种方法
锡
锌
铁
当镀层局部破坏时，锌镀层或锡镀层还能对铁制品起保护作用吗？
第二种金属防护方法：牺牲阳极保护法
锌比铁更活泼，当锌镀层局部破坏时，锌会作为负极失去电子，保护铁不被腐蚀。而锡比铁不活泼，当锡镀层局部破坏时，铁会作为负极被腐蚀，像老式马口铁罐头，一旦锡镀层受损，就容易生锈。
金属防护的方法不止这一种。
将被保护的金属（如铁）与直流电源的负极相连，惰性电极（如石墨）与直流电源的正极相连，一同置于电解质溶液中。
第三种金属防护方法：阴极电保护法
被保护的金属连接直流电源负极后，成为阴极，在阴极上发生得电子的还原反应，从而抑制了金属的氧化腐蚀。而惰性电极作为阳极，在阳极上可以发生一些不影响被保护金属的反应，如溶液中的阴离子失去电子等。这就像给金属披上了一层电子“防护衣”，使其免受腐蚀的侵袭。
可钝化的金属: 如不锈钢
第四种金属防护方法——电钝化（阳极保护法）
在一定的电解质溶液中，当金属表面的电位达到并保持在一个特定的电位区间时，金属表面会形成一层致密的、具有保护性的钝化膜，这层钝化膜能够极大地降低金属的腐蚀速率。具体操作是通过外加电流或者改变环境条件，使金属的电位升高进入钝化区。例如，通过恒电位仪等设备向金属施加一定的阳极电流，使金属的电位逐渐升高，当达到钝化电位时，金属表面开始形成钝化膜。一旦金属处于钝化状态，即使在腐蚀性环境中，其腐蚀速率也会显著降低。
金属腐蚀超越了因自然灾害以及各类事故造成的经济损失总和。
项目四：分析保温贴实验探究保温贴发热原理与微电解技术初探
金属腐蚀带给我们的影响一定是不利的吗？
化学工作者在变害为利方面有着创造性的贡献
暖宝宝是怎么发热的？
铁与氧气反应放热，但是在自然条件下很慢。当空气中的氧气通过微孔透气膜进入后，铁做负极，活性炭粉做正极，盐的加入则增强了混合物的导电性，形成了无数个微小的原电池，加快反应速率，反应放出的热量使暖贴发热。
化学反应中的能量转换
通过化学反应产生热量来加热食物
电化学腐蚀原理
不仅可以用于保暖贴这样的日常用品，还在工业领域有着重要的应用，比如微电解技术处理工业废水。
微电解技术
利用原电池原理处理废水的一种污水处理技术。该技术利用铁屑中的铁和碳形成微小的原电池，废水作为离子导体，新生成的电极反应产物具有很高的反应活性，能与废水中的某些污染物发生氧化还原反应，从而达到去除污染物的目的。
电镀行业产生的酸性含铬Cr(VI)废水对环境有污染，可采用微电解技术法处理将其除去，请应用电化学知识，结合化学用语分析处理酸性含铬废水的化学原理
铁粉与碳粒构成无数个微小的原电池
负极产物Fe2+
还原性
与 Cr2O72-发生氧化还原反应
将+6 价 Cr 还原为Cr3+
自身被氧化成Fe3+
加碱后溶液中 Cr3+、Fe3+与OH- 结合成氢氧化物沉淀除去
课堂小结
20036
布置作业
2006年联合国成立了世界腐蚀组织（WCO），并把每年的4月24日定为“世界腐蚀日”。如果你是世界腐蚀组织成员，你会关注什么？除了正视危机，从转化危机的角度，你对金属的腐蚀有哪些创造性的应用？
请同学们以论文习作的方式谈谈你的感想。
谢谢大家！再见！
