金屬的腐蝕和防護(hù)高二化學(xué)精美課件（人教版2019選擇性必修1）

新教材4-3金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕在生活中非常普遍鋼鐵生銹鐵銹的主要成分：Fe2O3·XH2O銅器生銹銅器表面生成銅綠,主要成分：Cu2(OH)2CO3[閱讀教材P107，并回答]1、什么是金屬的腐蝕？2、金屬的腐蝕可分為哪幾類？一、金屬的腐蝕1.定義：金屬陽離子失e-,氧化反應(yīng)金屬原子2.本質(zhì)：金屬跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。一、金屬的腐蝕M–ne-→Mn+3.分類：化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕[主要]:金屬跟接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。①Fe在高溫下直接被O2氧化②化工廠Fe與Cl2直接反應(yīng)③鋼管被原油中的含S化合物腐蝕:不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，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。析氫腐蝕吸氧腐蝕[主要]一、金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)聯(lián)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較:金屬跟氧化劑直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化(直接反應(yīng))較活潑金屬被氧化(原電池反應(yīng))兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍，速率更快鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較條件電極反應(yīng)聯(lián)系析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜呈較強(qiáng)

性(pH≤4.3)負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑酸其他鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較條件電極反應(yīng)聯(lián)系Fe2O3·nH2O(鐵銹)通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但吸氧腐蝕更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜呈較強(qiáng)

性(pH≤4.3)水膜呈

性或

性負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+酸中弱酸其他P108【實(shí)驗(yàn)4-3】金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕P108【實(shí)驗(yàn)4-3】金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕實(shí)驗(yàn)探究(1)——鐵釘?shù)奈醺g實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋導(dǎo)管中液面上升裝置中鐵、碳、飽和食鹽水構(gòu)成原電池，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，導(dǎo)致壓強(qiáng)變小P108【實(shí)驗(yàn)4-3】金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕實(shí)驗(yàn)探究(2)——鋅粒的析氫腐蝕實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋兩只試管均冒出氣泡，且①試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快Zn置換出Cu，Zn、Cu、稀鹽酸構(gòu)成原電池，形成電化學(xué)腐蝕，能加快反應(yīng)速率1、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：①若液面上升，則溶液呈

性，發(fā)生

腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：

,正極：

。②若液面下降，則溶液呈

性，發(fā)生

腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：

，正極：

。中性或弱酸吸氧Fe–2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH－酸析氫Fe–2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑2.下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是:()A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比純鐵更易生銹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)牌久置表面變暗E.鋁片不用特殊方法保護(hù)DE[化學(xué)腐蝕]3.鐵釘和碳棒用導(dǎo)線連接后,浸入到食鹽溶液中,可能發(fā)生的反應(yīng)是()A.碳棒上放出Cl2

B.碳棒附近產(chǎn)生OH-C.碳棒上放出H2

D.鐵釘被氧化BD4.將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-

=Fe3+B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕CFe–2e-＝Fe2+改為部分改為能正確5.如圖所示的各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)的速率由大到小的順序是（）A.④>②>①>③B.②>①>③>④C.④>②>③>①D.③>②>④>①A

二、金屬的防護(hù)①改變金屬材料的組成②在金屬表面覆蓋保護(hù)層③電化學(xué)防護(hù)——合金（不銹鋼、鈦合金）利用“原電池”和“電解池”保護(hù)金屬——電鍍(鍍Zn、鍍Sn、鍍Cr等)、涂油脂、鈍化等交流與討論:請(qǐng)大家根據(jù)鐵生銹的原理，思考應(yīng)采取什么措施防止鐵生銹？請(qǐng)大家閱讀課本Ｐ108-111二、金屬的防護(hù)衣架和電線的外面包上一層塑料層生活中常見的一些防護(hù)措施給鏈條涂上機(jī)油,給支架烤上一層漆,將齒輪鍍上一層鉻并涂上機(jī)油。健身器材刷油漆以防銹鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr圖

課本P109頁白鐵皮馬口鐵白鐵皮（鍍鋅鐵）負(fù)極：2Zn–4e-=2Zn2+正極：O2+4e-+2H2O=4OH-總反應(yīng)：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2結(jié)論：犧牲鋅保護(hù)鐵-+馬口鐵（鍍錫鐵）負(fù)極：2Fe–4e-=2Fe2+正極：O2+4e-+2H2O=4OH-總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2結(jié)論：犧牲鐵保護(hù)錫-+金屬的電化學(xué)防護(hù)1.“犧牲陽極法”利用“

原理”保護(hù)

極金屬原電池正實(shí)質(zhì)是“犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法”圖4-24犧牲陽極法示意圖在電化學(xué)上，把凡是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的一極叫陽極。得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的一極叫陰極。用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身。鋅塊鋅塊必須定期更換航海的船只的船底四周鑲嵌鋅塊(白色)1.“犧牲陽極法”實(shí)驗(yàn)結(jié)論【資料卡片】Fe2＋的檢驗(yàn)方法：Fe2＋與黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀。實(shí)驗(yàn)(1)按如圖所示連接好裝置，過一段時(shí)間，用膠頭滴管從Fe電極區(qū)域取少量溶液于試管中，再向試管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電流表

正極負(fù)極書P110

犧牲陽極法的實(shí)驗(yàn)探究圖4-27犧牲陽極法實(shí)驗(yàn)(2)(a)(b)鐵釘+鋅皮鐵釘+銅絲犧牲陽極法P110實(shí)驗(yàn)4-4實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)(1)按如圖所示連接好裝置，過一段時(shí)間，用膠頭滴管從Fe電極區(qū)域取少量溶液于試管中，再向試管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電流表

正極負(fù)極指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)氣泡

2H++2e－

=

H2↑

未生成

溶解變細(xì)

Zn

－2e－

=

Zn2+實(shí)驗(yàn)表明：鐵被保護(hù)起來了書P110

犧牲陽極法的實(shí)驗(yàn)探究有

產(chǎn)生，電極反應(yīng):

；試管中溶液

藍(lán)色沉淀鋅棒

，電極反應(yīng):.【資料卡片】Fe2＋的檢驗(yàn)方法：Fe2＋與黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀。書P110

犧牲陽極法的實(shí)驗(yàn)探究【資料卡片】Fe2＋的檢驗(yàn)方法：Fe2＋與黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)驗(yàn)過程中，可以看到溶液中產(chǎn)生了藍(lán)色沉淀。你知道這是為什么嗎？∵Fe+2H+=Fe2++H2↑說明化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生。2.外加電流法利用“

原理”保護(hù)

金屬電解池陰極—————————————————————————

海水鋼閘門

惰性電極e－e－陰極陽極e—被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面腐蝕電流降至0或接近0金屬的電化學(xué)防護(hù)課本P111頁比較犧牲陽極法外加電流法原理輔助陽極的化學(xué)性質(zhì)輔助陽極發(fā)生的電極反應(yīng)類型原電池原理電解原理活潑惰性氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)金屬的防護(hù)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。金屬表面覆蓋保護(hù)層。犧牲陽極法外加電流法金屬材料與金屬接觸的物質(zhì)被保護(hù)金屬成為陰極電化學(xué)保護(hù)法課堂小結(jié)1.下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是：

。(5)>(2)>(1)>(3)>(4)防腐措施由好到壞的順序如下：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢：規(guī)律小結(jié)&電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕&外接電源的陰極保護(hù)法(電解池)＞犧牲陽極的陰極保護(hù)法(原電池)＞有一般防腐條件保護(hù)＞無防腐條件2、海港、碼頭的鋼制管樁會(huì)受到海水的長(zhǎng)期侵襲，常用外加電流法對(duì)其進(jìn)行保護(hù)（如下圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極），下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是（）A.高硅鑄鐵是作為損耗陽極材料發(fā)揮作用的B.通電后外電路的電子被強(qiáng)制流向鋼制管樁C.保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整D.通電后使鋼制管樁表面的腐蝕電流接近零A3、將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是（）A．陰極的電極反應(yīng)式為B．金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱C．鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D．鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快Fe–2e-=Fe2+C陰極(正極)得電子發(fā)生還原反應(yīng)改為強(qiáng)改為慢4、利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間，下列說法不正確的是A．a(chǎn)管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕

B．一段時(shí)間后，a管液面高于b管液面C．a(chǎn)、b處溶液的pH增大

D．a(chǎn)、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe-3e-=Fe3+D5.家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是()A.4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3↓B.2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2↓C.2H2O＋O2＋4e－=4OH－D.Fe－3e－=