高中化学苏教版选修四1．3．1《金属的电化学腐蚀》课件（共29张PPT）
文档属性
| 名称 | 高中化学苏教版选修四1．3．1《金属的电化学腐蚀》课件（共29张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 8.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-07-04 10:42:51 | ||
图片预览
文档简介
(共29张PPT)
金属的电化学腐蚀
选修4
化学反应原理
专题一
化学反应与能量变化
Electrochemical
corrosion
of
metal
01
今
日
播
报
铜
生
锈
金属的腐蚀在生活中非常普遍
铁
生
锈
金属的腐蚀在生活中非常普遍
飞机坠毁
配电箱
桥梁塌陷
排水管道
空调支架
油管穿孔
金属腐蚀的危害----安全威胁
全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和的6倍。
我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁总产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失约占国民生产总值的4%；约合人民币：3000亿元。
这还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%—30%。
金属腐蚀的危害----经济损失
金属腐蚀的危害----新闻链接
1967年12月15日，美国俄亥俄河上的银桥坍塌事件直接导致50余辆汽车坠入俄亥俄河中，46人丧生。
俄亥俄洲气候潮湿，银桥所用的钢材不像普通钢材只含0.2﹪的碳，它的含碳量高达0.6﹪。
【问题1】你了解铜绿、铁锈的主要成分么？
【问题2】用氧化还原反应的观点看，金属腐蚀的本质是什么？
铁锈成分：Fe2O3·nH2O
铜绿成分：Cu2(OH)2CO3
M－ne－→Mn+
金属腐蚀的本质
02
探“锈”行
动
课前探究实验：
铁钉在不同条件下的锈蚀
仪器和药品：洁净无锈的铁钉若干、
试管若干、植物油、CH3COOH溶液、
NaCl溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水、无水氯化钙、棉花。
任务要求：通过几组对比实验现象的观察，探究铁钉锈蚀的条件。小结在什么条件下铁钉基本不锈蚀？在什么条件下铁钉锈蚀严重？
实验第一天
7天后
20天后
30天后
铁钉在不同条件下的锈蚀
实验条件
铁钉生锈程度
实验结论
铁钉表面基本无锈蚀
铁钉表面基本无锈蚀
铁钉与水面接触部分有铁锈
铁钉与水面接触部分有较多铁锈
铁钉上半部分有较多铁锈，下半部分有气泡
隔绝空气中的水蒸气
隔绝空气中的氧气
与空气、水同时接触才会发生锈蚀
酸或氯化钠能使铁钉在氧气和水存在的环境中加速锈蚀。
03
分
组
实
验
探
究
无锈铁片
石墨棒
电解质
溶液
实验探究钢铁的电化学腐蚀
提供的仪器和药品：电解槽、电流表、导线、温度计、
铁片、石墨棒、
4mol
·
L
-1氯化钠溶液、
4mol
·
L
-1醋酸溶液
问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？
实验原理
装置图
提供的仪器和药品：试管、小烧杯、滴管、带有针头的橡皮塞、还原铁粉、活性炭粉、药匙、4mol
·
L
-1氯化钠溶液、
4mol
·
L
-1醋酸溶液
实验原理
装置图
问题2：钢铁腐蚀过程中有没有气体的生成或消耗？
注射器针头
铁粉和活性炭粉
实验探究钢铁的电化学腐蚀
Fe2+
Fe3+
信息提示：
Fe3+
+
3SCN?=Fe(SCN)
3
（溶液呈血红色）
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓（蓝色沉淀）
问题3：Fe发生腐蚀失电子转化为Fe2+还是Fe3+
？
实验探究钢铁的电化学腐蚀
无锈铁片
石墨棒
电解质
溶液
实验探究钢铁的电化学腐蚀
实验现象：
两个装置中体系温度均上升，电流计指针均发生偏转。
问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？
实验原理
装置图
实验探究钢铁的电化学腐蚀
体系压强减小
体系压强增大
用氯化钠溶液润湿试管
用醋酸溶液润湿试管
演
示
实
验
演
示
实
验
装置内O2的体积分数变化
装置内的温度变化
0
min
2
min
4
min
6
min
8
min
10
min
演
示
实
验
温度
氧气体积分数
类型
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
发生的
条件
电极
反应
相互
关系
钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较
水膜呈中性、弱酸性或碱性
水膜呈强酸性
负极Fe(-)
正极C(+)
总反应：
2Fe-4e－=
2Fe2+
Fe-2e－=Fe2+
O2+2H2O+4e－=4OH－
2H++
2e－=
H2↑
2Fe+2H2O+O2=
2Fe(OH)2
Fe
+
2H+
=
Fe2+
+
H2↑
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3
·
nH2O
两者腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更为普遍
04
金属腐蚀在生产
生活中的应用
化学腐蚀在生产中的应用
印刷电路版
铝槽车运输浓硫酸
吸氧腐蚀在生活中的应用
05
收
获
与
感
悟
收获与感悟
通过本节课的学习，
知识上你有哪些收获……
知识外又有哪些感悟……
世界因化学更精彩
生活因化学更美好
See
you
next
time.
吸氧腐蚀在生活中的应用
使用第一天
7天后
20天后
30天后
暖宝宝使用后的观察记录
金属的电化学腐蚀
选修4
化学反应原理
专题一
化学反应与能量变化
Electrochemical
corrosion
of
metal
01
今
日
播
报
铜
生
锈
金属的腐蚀在生活中非常普遍
铁
生
锈
金属的腐蚀在生活中非常普遍
飞机坠毁
配电箱
桥梁塌陷
排水管道
空调支架
油管穿孔
金属腐蚀的危害----安全威胁
全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和的6倍。
我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁总产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失约占国民生产总值的4%；约合人民币：3000亿元。
这还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%—30%。
金属腐蚀的危害----经济损失
金属腐蚀的危害----新闻链接
1967年12月15日，美国俄亥俄河上的银桥坍塌事件直接导致50余辆汽车坠入俄亥俄河中，46人丧生。
俄亥俄洲气候潮湿，银桥所用的钢材不像普通钢材只含0.2﹪的碳，它的含碳量高达0.6﹪。
【问题1】你了解铜绿、铁锈的主要成分么？
【问题2】用氧化还原反应的观点看，金属腐蚀的本质是什么？
铁锈成分：Fe2O3·nH2O
铜绿成分：Cu2(OH)2CO3
M－ne－→Mn+
金属腐蚀的本质
02
探“锈”行
动
课前探究实验：
铁钉在不同条件下的锈蚀
仪器和药品：洁净无锈的铁钉若干、
试管若干、植物油、CH3COOH溶液、
NaCl溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水、无水氯化钙、棉花。
任务要求：通过几组对比实验现象的观察，探究铁钉锈蚀的条件。小结在什么条件下铁钉基本不锈蚀？在什么条件下铁钉锈蚀严重？
实验第一天
7天后
20天后
30天后
铁钉在不同条件下的锈蚀
实验条件
铁钉生锈程度
实验结论
铁钉表面基本无锈蚀
铁钉表面基本无锈蚀
铁钉与水面接触部分有铁锈
铁钉与水面接触部分有较多铁锈
铁钉上半部分有较多铁锈，下半部分有气泡
隔绝空气中的水蒸气
隔绝空气中的氧气
与空气、水同时接触才会发生锈蚀
酸或氯化钠能使铁钉在氧气和水存在的环境中加速锈蚀。
03
分
组
实
验
探
究
无锈铁片
石墨棒
电解质
溶液
实验探究钢铁的电化学腐蚀
提供的仪器和药品：电解槽、电流表、导线、温度计、
铁片、石墨棒、
4mol
·
L
-1氯化钠溶液、
4mol
·
L
-1醋酸溶液
问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？
实验原理
装置图
提供的仪器和药品：试管、小烧杯、滴管、带有针头的橡皮塞、还原铁粉、活性炭粉、药匙、4mol
·
L
-1氯化钠溶液、
4mol
·
L
-1醋酸溶液
实验原理
装置图
问题2：钢铁腐蚀过程中有没有气体的生成或消耗？
注射器针头
铁粉和活性炭粉
实验探究钢铁的电化学腐蚀
Fe2+
Fe3+
信息提示：
Fe3+
+
3SCN?=Fe(SCN)
3
（溶液呈血红色）
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓（蓝色沉淀）
问题3：Fe发生腐蚀失电子转化为Fe2+还是Fe3+
？
实验探究钢铁的电化学腐蚀
无锈铁片
石墨棒
电解质
溶液
实验探究钢铁的电化学腐蚀
实验现象：
两个装置中体系温度均上升，电流计指针均发生偏转。
问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？
实验原理
装置图
实验探究钢铁的电化学腐蚀
体系压强减小
体系压强增大
用氯化钠溶液润湿试管
用醋酸溶液润湿试管
演
示
实
验
演
示
实
验
装置内O2的体积分数变化
装置内的温度变化
0
min
2
min
4
min
6
min
8
min
10
min
演
示
实
验
温度
氧气体积分数
类型
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
发生的
条件
电极
反应
相互
关系
钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较
水膜呈中性、弱酸性或碱性
水膜呈强酸性
负极Fe(-)
正极C(+)
总反应：
2Fe-4e－=
2Fe2+
Fe-2e－=Fe2+
O2+2H2O+4e－=4OH－
2H++
2e－=
H2↑
2Fe+2H2O+O2=
2Fe(OH)2
Fe
+
2H+
=
Fe2+
+
H2↑
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3
·
nH2O
两者腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更为普遍
04
金属腐蚀在生产
生活中的应用
化学腐蚀在生产中的应用
印刷电路版
铝槽车运输浓硫酸
吸氧腐蚀在生活中的应用
05
收
获
与
感
悟
收获与感悟
通过本节课的学习，
知识上你有哪些收获……
知识外又有哪些感悟……
世界因化学更精彩
生活因化学更美好
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吸氧腐蚀在生活中的应用
使用第一天
7天后
20天后
30天后
暖宝宝使用后的观察记录