高中化學(xué)選擇性必修一 4.3.1 金屬的腐蝕（課件）（共31張）

1、第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)第 1 課 時(shí) 金 屬 的 腐 蝕青花瓷方文山金屬腐蝕現(xiàn)象普遍金屬腐蝕危害嚴(yán)重金屬腐蝕我國(guó)作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家（2005年全國(guó)生產(chǎn)鋼材37117.02萬(wàn)噸） ，每年被腐蝕的鐵占到我國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因金屬腐蝕而造成的損失占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2%4%；（中國(guó)統(tǒng)計(jì)局： 2016年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)158526億元） 。另?yè)?jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。閱讀：金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造

2、成的損失比金屬本身要大到無(wú)法估量。腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，也經(jīng)常對(duì)安全構(gòu)成威脅。國(guó)內(nèi)外都曾發(fā)生過(guò)許多災(zāi)難性腐蝕事故，如飛機(jī)因某一零部件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產(chǎn)生裂縫而塌陷；油管因穿孔或裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲(chǔ)酸槽穿孔泄漏，造成重大環(huán)境污染；管道和設(shè)備跑、冒、滴、漏，破壞生產(chǎn)環(huán)境，有毒氣體如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更會(huì)危及工作人員和附近居民的生命安全。觀后：你有何感想？面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，同學(xué)們有沒(méi)有想過(guò)，金屬怎樣被腐蝕？怎樣防止金屬被腐蝕？盡管鐵鏈曾經(jīng)承載著巨大的力量，但是經(jīng)不住時(shí)間的考驗(yàn)和風(fēng)雨的洗禮，如今面目全非不堪重負(fù)。今天我們從化學(xué)角度認(rèn)識(shí)它腐蝕的原因

3、。是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬陽(yáng)離子失e-(氧化反應(yīng))3. 金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕金屬原子2. 金屬腐蝕的本質(zhì)：1. 概念:M ne- Mn+一、金屬腐蝕電化學(xué)腐蝕 直接反應(yīng)原電池反應(yīng)(1)化學(xué)腐蝕金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。(2)電化學(xué)腐蝕不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化與接觸物質(zhì)的氧

4、化性及溫度有關(guān)與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的對(duì)比下列關(guān)于金屬腐蝕的說(shuō)法正確的是A.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是MnH2O=M(OH)nn/2H2B.金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是Mne=Mn，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C.金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行D.在潮濕的環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕一定是析氫腐蝕B隨堂練習(xí)問(wèn)題討論：鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)境里長(zhǎng)期放置，常易生銹變紅，原因是什么?聯(lián)系：自然條件下金屬吸附水蒸氣形成水膜易構(gòu)成原電池，電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，腐蝕更快。裝置中導(dǎo)管內(nèi)水柱為什么會(huì)上升？說(shuō)明裝

5、置中有氣體參加反應(yīng)。負(fù)極： Fe - 2e- = Fe2+正極： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-電池反應(yīng)： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2總結(jié)：金屬表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱條件下，溶有一定量氧氣發(fā)生的電化腐蝕叫吸氧腐蝕。裝置中進(jìn)一步反應(yīng)：4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O正極： 2H+ 2e- =H2負(fù)極： Fe - 2e- = Fe2+電池反應(yīng)： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2總結(jié)：金屬表面水膜溶解大氣中的酸性氣體，使水膜中含有一定量的H+，使溶液呈一定酸性發(fā)生的電化腐

6、蝕叫析氫腐蝕問(wèn)題思考：如果將鐵釘浸沒(méi)在一定酸性的電解質(zhì)溶液中電極反應(yīng)有變化嗎？ 析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱或堿性。電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系鋼鐵銹蝕過(guò)程中可能發(fā)生的變化是( ) Fe由單質(zhì)轉(zhuǎn)化為+2價(jià)； Fe

7、由+2價(jià)轉(zhuǎn)化為+3價(jià)； 產(chǎn)生氫氣；產(chǎn)生氧氣； 雜質(zhì)C被氧化除去； Fe（OH）3失水變成Fe2O33H2O.A. B. C. 只有 D. 全部A隨堂練習(xí)請(qǐng)解釋下列有關(guān)鐵腐蝕現(xiàn)象的原因。1.灶臺(tái)上炒菜的鐵鍋放置后什么位置容易生銹，為什么？炒菜的鐵鍋有殘存的氯化鈉，放置后水滴容易聚集到鍋底，與水接觸的界面構(gòu)成吸氧腐蝕，形成鐵銹。2.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。是由于鐵與銅吸收空氣中的水蒸汽形成水膜構(gòu)成了原電池， 較活潑的鐵作原電池的負(fù)極，因此鐵易被腐蝕而生銹。右圖裝置中, u 型管內(nèi)為紅墨水，a, b 試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間，下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是 ( ) 生

8、鐵塊中的碳是原電池的正極B. 紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤. 兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe-2e Fe2+D. a 試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b 試管中發(fā)生了析氫腐蝕B隨堂練習(xí)下列各情況下，其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是 。(5)(2) (1)(3)(4)注意：原電池正極、電解池陰極受到保護(hù)。隨堂練習(xí)結(jié)論 ：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕防腐措施的腐蝕下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)隨堂練習(xí)銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕空氣中易腐蝕的原因可描述為 ( )A. 形成原電池鋁作負(fù)極

9、 B. 形成原電池時(shí)銅作負(fù)極C. 形成原電池時(shí)，電流由鋁經(jīng)導(dǎo)線流向銅D. 鋁質(zhì)鉚釘發(fā)生了化學(xué)腐蝕以下現(xiàn)象與電化腐蝕無(wú)關(guān)的是 ( )A. 黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅銹B. 生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C. 鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生銹D. 銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗A(chǔ)D隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)下列敘述正確的是（ ）A、原電池中陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)B、原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)C、馬口鐵（鍍錫）的表面一旦破損，鐵腐蝕加快D、白鐵（鍍鋅）的表面一旦破損，鐵腐蝕加快自來(lái)水管與下列材料做成的水龍頭連接，銹蝕最快的鐵水管連接的是（ ）A、銅水龍頭 B、鐵水龍頭 C、塑料水龍頭 D、陶瓷水龍頭BCA隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH4的雨水和生鐵片。觀察到：開始導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面。以下有關(guān)解釋合理的是A.生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B.雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C.墨水回升時(shí)，碳極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD.具支試管中溶液pH逐漸減小C隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)：如圖,