4.3.2 金属的防护(27张）人教版（2019）选择性必修一高二化学
文档属性
| 名称 | 4.3.2 金属的防护(27张）人教版（2019）选择性必修一高二化学 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 38.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-11 22:16:52 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
1、知道金属防护的常见方法。
2、能根据电化学原理选择并设计金属防护的措施。
金属的电化学腐蚀及电化学防护原理。
金属发生吸氧腐蚀的原理。
金属防护的本质
措施
金属腐蚀的实质
M-ne-=Mn+
类别
化学腐蚀
电化学腐蚀
阻止M-ne-=Mn+的发生
切断原电
池反应
给予电子
改变金
属材料
增加
保护层
思考与讨论
电化学
保护法
一、改变金属材料组成
不锈钢高压锅
不锈钢盆
钛合金炒锅
二、在金属表面覆盖保护层
喷漆
搪瓷
包裹塑料
涂矿物性油脂
搪瓷它其实是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。
镀铬
发蓝处理
发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。
利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。
采用离子注入，表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
二、在金属表面覆盖保护层
常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损时，请分析并说明白铁皮、马口铁的腐蚀情况。
＋
－
Zn
A
Fe
＋
－
Sn
A
Fe
e-
e-
我们知道，金属发生电化学腐蚀时，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。
经酸化的3％NaCl溶液
思考与讨论
1、牺牲阳极法—— 原理
三、电化学保护法
原电池
找替罪“阳”
牺牲锌块来保护钢闸门，锌块必须定期更换
极：比被保护金属活泼的金属；
极：被保护的金属设备。
负
正
钢闸门
(阴极)
海水
锌板
(牺牲阳极)
e-
e-
Zn
经过酸化的
3％NaCl溶液
Zn
A
Fe
（1）以Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图所示连接好装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。
过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液， 观察试管中溶液颜色变化？
实验探究
【实验4-4】
实验装置 电流表 阳极（负极） 阴极（正极）
现象
有关反应
实验探究
【实验4-4】
实验探究
【实验4-4】
实验装置 电流表 阳极（负极） 阴极（正极）
现象
有关反应
偏转
锌片逐渐溶解
铁电极上有气泡冒出
Zn-2e-=Zn2＋
2H＋＋2e=H2↑
试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] 溶液，无明显变化，即溶液中无Fe2+
结论：
Fe电极被保护，不发生反应。Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护。
实验探究
【实验4-4】
（2）将1g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光。
如图(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养皿中；如图(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。
a
b
实验探究
【实验4-4】
实验现象：裹有锌片的铁钉，锌片逐渐溶解， 铁钉附近溶液变红色；
实验现象：裹有铜丝的铁钉，铁钉逐渐溶解，铁钉附近溶液有蓝色沉淀生成；
实验结论：
锌作负极：Zn-2e-=Zn2+
铁作正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
铁作正极，不反应，被保护
实验结论：
铁作负极：Fe-2e-=Fe2+
铜作正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀
a
b
实验探究
【实验4-4】
为什么钢制管道的内部要镶嵌镁块？
＋
－
NaCl溶液
Mg
A
Fe
e-
思考与讨论
试一试：如何防止铁锅生锈？
1、使用完毕后保持干燥或涂一层植物油
2、使用完毕后悬挂或倒扣
3、可以使用不锈钢锅
思考与讨论
钢闸门
(阴极)
海水
辅助阳极
(不溶性)
e-
NaCl溶液
阴极
Fe
+
-
A
阳极
C
三、电化学保护法
电解池
极：被保护的金属设备；
极：惰性金属或石墨。
阴
阳
- +
e
2、外加电流法—— 原理
e
钢闸门
(阴极)
海水
辅助阳极
(不溶性)
牺牲阳极法和外加电流法都要采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极。在这两种方法中，辅助阳极发生的电极反应类型是否相同？对于用作辅助阳极的金属化学性质各有什么要求？
- +
e
e
钢闸门
(阴极)
海水
锌板
(牺牲阳极)
e-
e-
思考与讨论
牺牲阳极法 外加电流法
原理
保护方法
保护电流
注意事项
电化学保护法的对比
原电池
电解池
使被保护的金属与比
它活泼的金属接触，被保
护的金属做正极。
使被保护的金属与电源
负极接触，被保护的金属做
阴极。
较小
较大
负极（阳极）材料
需要定期更换
辅助阳极
需要定期检查
金属的防护
1、本质：阻止 M-ne-=Mn+ 的发生
2、金属的防护
改变金属材料的组成
在金属表面覆盖保护层
电化学保护法
牺牲阳极法(利用原电池原理)
外加电流法(利用电解池原理)
练习1、相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是 ( )
C
练习2、表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更耐腐蚀的是（ ）
A、白铁（镀锌铁） B、马口铁（镀锡铁）
C、镀镍铁 D、镀铜铁
A
镍的活泼性在铁和锡之间
练习3、下列不能用于金属防腐处理的是（ ）
A、涂油 B、改变金属内部结构
C、镀上一层耐腐蚀的金属 D、在海轮的船体上镶铜块
D
练习4、下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是（ ）
A、若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
B、若X为锌棒，开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀
C、若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法
D、若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑
D
练习5、下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A、钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B、铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C、钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D、钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－＝Fe3＋
B
1、知道金属防护的常见方法。
2、能根据电化学原理选择并设计金属防护的措施。
金属的电化学腐蚀及电化学防护原理。
金属发生吸氧腐蚀的原理。
金属防护的本质
措施
金属腐蚀的实质
M-ne-=Mn+
类别
化学腐蚀
电化学腐蚀
阻止M-ne-=Mn+的发生
切断原电
池反应
给予电子
改变金
属材料
增加
保护层
思考与讨论
电化学
保护法
一、改变金属材料组成
不锈钢高压锅
不锈钢盆
钛合金炒锅
二、在金属表面覆盖保护层
喷漆
搪瓷
包裹塑料
涂矿物性油脂
搪瓷它其实是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。
镀铬
发蓝处理
发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。
利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。
采用离子注入，表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
二、在金属表面覆盖保护层
常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损时，请分析并说明白铁皮、马口铁的腐蚀情况。
＋
－
Zn
A
Fe
＋
－
Sn
A
Fe
e-
e-
我们知道，金属发生电化学腐蚀时，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。
经酸化的3％NaCl溶液
思考与讨论
1、牺牲阳极法—— 原理
三、电化学保护法
原电池
找替罪“阳”
牺牲锌块来保护钢闸门，锌块必须定期更换
极：比被保护金属活泼的金属；
极：被保护的金属设备。
负
正
钢闸门
(阴极)
海水
锌板
(牺牲阳极)
e-
e-
Zn
经过酸化的
3％NaCl溶液
Zn
A
Fe
（1）以Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图所示连接好装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。
过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液， 观察试管中溶液颜色变化？
实验探究
【实验4-4】
实验装置 电流表 阳极（负极） 阴极（正极）
现象
有关反应
实验探究
【实验4-4】
实验探究
【实验4-4】
实验装置 电流表 阳极（负极） 阴极（正极）
现象
有关反应
偏转
锌片逐渐溶解
铁电极上有气泡冒出
Zn-2e-=Zn2＋
2H＋＋2e=H2↑
试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] 溶液，无明显变化，即溶液中无Fe2+
结论：
Fe电极被保护，不发生反应。Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护。
实验探究
【实验4-4】
（2）将1g琼脂加入250 mL烧杯中，再加入50 mL饱和食盐水和150 mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光。
如图(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养皿中；如图(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。
a
b
实验探究
【实验4-4】
实验现象：裹有锌片的铁钉，锌片逐渐溶解， 铁钉附近溶液变红色；
实验现象：裹有铜丝的铁钉，铁钉逐渐溶解，铁钉附近溶液有蓝色沉淀生成；
实验结论：
锌作负极：Zn-2e-=Zn2+
铁作正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
铁作正极，不反应，被保护
实验结论：
铁作负极：Fe-2e-=Fe2+
铜作正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀
a
b
实验探究
【实验4-4】
为什么钢制管道的内部要镶嵌镁块？
＋
－
NaCl溶液
Mg
A
Fe
e-
思考与讨论
试一试：如何防止铁锅生锈？
1、使用完毕后保持干燥或涂一层植物油
2、使用完毕后悬挂或倒扣
3、可以使用不锈钢锅
思考与讨论
钢闸门
(阴极)
海水
辅助阳极
(不溶性)
e-
NaCl溶液
阴极
Fe
+
-
A
阳极
C
三、电化学保护法
电解池
极：被保护的金属设备；
极：惰性金属或石墨。
阴
阳
- +
e
2、外加电流法—— 原理
e
钢闸门
(阴极)
海水
辅助阳极
(不溶性)
牺牲阳极法和外加电流法都要采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极。在这两种方法中，辅助阳极发生的电极反应类型是否相同？对于用作辅助阳极的金属化学性质各有什么要求？
- +
e
e
钢闸门
(阴极)
海水
锌板
(牺牲阳极)
e-
e-
思考与讨论
牺牲阳极法 外加电流法
原理
保护方法
保护电流
注意事项
电化学保护法的对比
原电池
电解池
使被保护的金属与比
它活泼的金属接触，被保
护的金属做正极。
使被保护的金属与电源
负极接触，被保护的金属做
阴极。
较小
较大
负极（阳极）材料
需要定期更换
辅助阳极
需要定期检查
金属的防护
1、本质：阻止 M-ne-=Mn+ 的发生
2、金属的防护
改变金属材料的组成
在金属表面覆盖保护层
电化学保护法
牺牲阳极法(利用原电池原理)
外加电流法(利用电解池原理)
练习1、相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是 ( )
C
练习2、表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更耐腐蚀的是（ ）
A、白铁（镀锌铁） B、马口铁（镀锡铁）
C、镀镍铁 D、镀铜铁
A
镍的活泼性在铁和锡之间
练习3、下列不能用于金属防腐处理的是（ ）
A、涂油 B、改变金属内部结构
C、镀上一层耐腐蚀的金属 D、在海轮的船体上镶铜块
D
练习4、下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是（ ）
A、若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
B、若X为锌棒，开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀
C、若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法
D、若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑
D
练习5、下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A、钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B、铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C、钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D、钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－＝Fe3＋
B