Bài giảng Hóa học - Ăn mòn kim loại

TOÅ HOÙATRệễỉNG THPTNGUYỄN VIỆT DŨNGKIỂM TRA BÀI CŨTính chất hoá học cơ bản của kim loại là gì?Tính khử: M Mn+ + neThời điểm ban đầuSau một thời gianSự tác động của các chất trong môi trường xung quanh đã làm cho kim loại hay hợp kim bị phá huỷ!Cứ 1 giây qua đi khoảng trên hai tấn thép trên phạm vi toàn cầu đã biến thành rỉ.SỰ ĂN MềN KIM LOẠIBÀI 23:Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.I. KHÁI NIỆMThế nào là sự ăn mòn kim loại?Bản chất của ăn mòn kim loại là gì? Bản chất của sự ăn mòn kim loại:Là quá trình hoá học hoặc quá trình điện hoá trong đó, kim loại bị oxi hoá thành ion dương M  Mn+ + n.e	ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáII. CÁC DẠNG ĂN MềN KIM LOẠI Ăn mòn hoá họcĂn mòn điện hoá họcĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoá1. Ăn mòn hóa học:ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáThí nghiệmNgâm lá Zn trong dd H2SO4 loãngHiện tượng quan sát đượcGiải thích(bằng pthh dạng phân tử và ion)Bản chấtKết quảZn+ H2SO4  ZnSO4 + H2	Zn0 + 2H+  Zn2+ + H22eBọt khí H2 thoát ra ở bề mặt lá Zn, lá Zn bị hoà tanLà quá trình oxi hoá - khử, trong đó, các e của nguyên tử kim loại Zn được chuyển trực tiếp đến cation H+Zn bị ăn mòn hoá họcVậy: Ăn mòn hoá học là gì? Phiếu học tập 1:a. Khái niệm	Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trườngĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáTrong thực tế đời sống hiện tượng ăn mòn hoá học xảy ra ở đâu?	* Ăn mòn hoá học thường xảy ra đối với các thiết bị của lò đốt, nồi hơi, các chi tiết của động cơ đốt trong khi tiếp xúc với không khí, hơi nước ở nhiệt độ cao...1. Ăn mòn hoá học:a. Khái niệm	Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trườngĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoá	* Ăn mòn hoá học thường xảy ra đối với các thiết bị của lò đốt, nồi hơi, các chi tiết của động cơ đốt trong khi tiếp xúc với không khí, hơi nước ở nhiệt độ cao...1. Ăn mòn hoá học:Thớ dụ: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 3Fe + 2O2 Fe3O4	(chất khử) (chất oxi húa)t0Ct0Ct0Ca. Khái niệm	Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường - Nhiệt độ càng cao thì kim loại bị ăn mòn càng nhanh. b. Đặc điểmĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoá	* Ăn mòn hoá học thường xảy ra đối với các thiết bị của lò đốt, nồi hơi, các chi tiết của động cơ đốt trong khi tiếp xúc với không khí, hơi nước ở nhiệt độ cao... - Kim loại có tính khử càng mạnh bị ăn mòn càng nhanh. - Không phát sinh dòng điện.1. Ăn mòn hoá học:2. ĂN MềN ĐIỆN HOÁ HỌC	Vỏ tàu chìm trong nước, hợp kim tiếp xúc với không khí ẩm ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáPHIẾU HỌC TẬP 2:ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáThí nghiệm Nhúng 2 lá Zn và Cu vào dd H2SO4 loãng và nối chúng bằng dây dẫn đi qua một điện kếHiện tượng quan sát đượcXác định các điện cực và các quá trình xảy raBản chấtKết quảKhi chưa nối dõy dẫn, lỏ Zn bị hoà tan chậm và bọt khớ H2 thoỏt ra trờn bề mặt lỏ Zn.Khi nối dõy dẫn:+ lỏ Zn bị ăn mũn nhanh + kim điện kế bị lệch.+ bọt khớ thoỏt ra ở cả lỏ Cu.dd H2SO4ZnCudd H2SO4ZnCuZn bị ăn mũn hoỏ học: Zn + 2H+  Zn2+ + H2Hỡnh thành pin điện hoỏCực õm: lỏ Zn: Zn  Zn2+ + 2eCỏc e di chuyển từ lỏ Zn sang lỏ Cu qua dõy dẫn, tạo ra dũng điện 1 chiều. Cực dương: lỏ Cu: 2H+ + 2e  H2Phản ứng chung: Zn + 2H+  Zn2+ + H2Kết quả: Lỏ Zn bị ăn mũn nhanh đồng thời với sự tạo thành dũng điện.-+H+Zn2+H+Zn2+Phiếu học tập 2:ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáThí nghiệmNhúng 2 lá Zn và Cu vào dd H2SO4 loãng và nối với một điện kếHiện tượng quan sát đượcXác định các điện cực và các quá trình xảy raBản chấtKết quảKim điện kế lệch, bọt khí H2 thoát ra ở cả 2 điện cực, lá Zn bị ăn mòn nhanh, Zn là cực âm: Zn  Zn2+ + 2eCu là cực dương: H+ + 2e  H2Là quá trình oxi hoá - khử xảy ra trên bề mặt của các điện cực, có phát sinh ra dòng điệnLá Zn bị ăn mòn điện hoá học.Bản chất của ăn mòn điện hoá học là gì?2. ĂN MềN ĐIỆN HOÁ HỌCa. Khái niệm: 	Ăn mòn điện hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoá*Bản chất của ăn mòn điện hoá học?	Là quá trình oxi hoá khử xảy ra trên bề mặt các điện cực, có phát sinh ra dòng điện. 	Phiếu học tập 3: Quan sát các thí nghiệm và rút ra các điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hoá học?ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáThí nghiệm 1: Thay lá Cu bằng lá ZnHiện tượng quan sát được:.....................................................................Điều kiện 1:.......................................................................................Thí nghiệm 2: Bỏ dây dẫn nối 2 điện cực và cho 2 kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhauHiện tượng quan sát được:....................................................................Điều kiện 2.......................................................................................Thí nghiệm 3: Thay dd chất điện li bằng dd chất không điện liHiện tượng quan sát được:..................................................................Điều kiện 3.....................................................................................b. Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hoá học:b. Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hoá:	Thay lá đồng bằng lá kẽm: Các điện cực phải khác nhau về bản chất (1)Thí nghiệm 1:ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoác. Ăn mòn điện hoá học hợp kim của sắt trong không khí ẩm.dd H2SO4Điều kiện 2: + Khi bỏ dõy dẫn.+ Nếu cho 2 kim loại tiếp xỳc trực tiếp với nhau.=> Cỏc kim loại phải nối tiếp với nhau qua dõy dẫn hoặc tiếp xỳc trực tiếp với nhau.(2)Zn Cu b. Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hoá:	Thí nghiệm 3:* Thay dung dịch điện li bằng dung dịch không điện lydung dịch không điện ly=> Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li (3)Ăn mòn kim loại(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoác. Ăn mòn điện hoá học hợp kim của sắt trong không khí ẩm.b. Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hoá:	 Các điện cực phải khác nhau: cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại - phi kim, cặp kim loại - hợp chất hoá học.Trong đó: kim loại có tính khử mạnh hơn đóng vai trò cực âm và bị ăn mòn Các điện cực phải tiếp xúc với nhau ( hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn). Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoác. Ăn mòn điện hoá học hợp kim của sắt trong không khí ẩm.Bài tập:	Có những cặp chất sau đây tiếp xúc với nhau và cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li:	a. Al 	- Fe	b. Cu - Fe	c. Fe - C	Cho biết chất nào trong mỗi cặp sẽ bị ăn mòn điện hoá học?ĂN MềN KIM LOẠI(Tiết 1)----*----I. Khái niệmII. Các dạng ăn mòn kim loại1. Ăn mòn hoá họca. Khái niệmb. Đặc điểm2. Ăn mòn điện hoáa. Khái niệmb. Điều kiện có ăn mòn điện hoáCõu 3: Sắt tõy là sắt trỏng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sõu tới lớp sắt thỡ kim loại bị ăn mũn trước là: A. Thiếc. B. Sắt. C. Cả hai đều bị ăn mũn như nhau. D. Khụng kim loại nào bị ăn mũn.BÀI TẬP CỦNG CỐăn mòn hoá họcăn mòn điện hoá họcGiống nhauKhác nhauPhiếu học tập 3: So sánh ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hoá học:Đều là quá trình oxi hoá - khử- Các electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương- Các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường- Không phát sinh ra dòng điện- Phát sinh ra dòng điện- Kim loại bị ăn mòn chậm- Kim loại bị ăn mòn nhanhcông việc về nhà12 Tìm hiểu thêm những tác hại của ăn mòn kim loại và cách chống ăn mòn kim loại.Học bài,làm bài tập theo câu hỏi 4,5, SGK trang 136 Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các em học sinh!