1.4金屬的腐蝕與防護(hù)課件上學(xué)期高二化學(xué)選擇性必修1

金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬腐蝕的定義、本質(zhì)和分類1.金屬腐蝕及其分類

化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕定義金屬與其他物質(zhì)直接接觸發(fā)生

氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕不純金屬或合金發(fā)生原電池反

應(yīng),較活潑的金屬失去電子被氧

化而引起的腐蝕現(xiàn)象金屬被腐蝕,無(wú)電流產(chǎn)生較活潑金屬被腐蝕,有微弱電流

產(chǎn)生本質(zhì)M-ne-

Mn+(電化學(xué)腐蝕是較活潑金屬失電子被氧化)聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生,電化學(xué)腐蝕更普遍以銅板上鐵鉚釘?shù)碾娀瘜W(xué)腐蝕為例進(jìn)行分析,負(fù)極材料是鐵,正極材料是銅,空氣中的CO2、

SO2或沿海地區(qū)空氣中的NaCl等溶解到銅板表面凝結(jié)的水膜中形成電解質(zhì)溶液,銅板和鐵

鉚釘與電解質(zhì)溶液互相接觸形成原電池。2.金屬電化學(xué)腐蝕的原理與分類

吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈弱酸性、中性或堿性水膜呈較強(qiáng)酸性正極反應(yīng)O2+2H2O+4e-

4OH-2H++2e-

H2↑負(fù)極反應(yīng)Fe-2e-

Fe2+總反應(yīng)2Fe+O2+2H2O

2Fe(OH)2Fe+2H+

Fe2++H2↑其他反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3、2Fe(OH)3

Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O聯(lián)系吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍(1)涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等。(2)鍍耐腐蝕的金屬或合金。(3)用化學(xué)方法使金屬表面鈍化,形成一層致密的氧化膜。在金屬中添加其他元素形成耐腐蝕金屬,如不銹鋼等。3.金屬的防護(hù)

犧牲陽(yáng)極保護(hù)法陰極電保護(hù)法原理原電池原理電解原理措施形成原電池時(shí),讓被保護(hù)的金屬

作正極受到保護(hù);而活潑的金屬

作負(fù)極將被保護(hù)的金屬與另一附加電

極作為電解池的兩個(gè)電極,使被

保護(hù)的金屬作陰極,用廢鐵等作

輔助陽(yáng)極,在外加直流電源的作

用下使陰極的金屬得到保護(hù)應(yīng)用常用于保護(hù)船舶外殼等主要用于防止土壤、海水及河

水中的金屬設(shè)備的腐蝕。如盛

裝酸性溶液的容器或管道等4.電化學(xué)腐蝕原理的應(yīng)用1.將純鐵、生鐵分別同時(shí)放入稀硫酸中,發(fā)生的腐蝕一樣。這種說(shuō)法正確嗎?提示

純鐵與稀硫酸直接反應(yīng),發(fā)生化學(xué)腐蝕;將生鐵放入稀硫酸中,生鐵中含有碳,則會(huì)形成原電池,鐵為負(fù)極,發(fā)生電化學(xué)腐蝕。2.為使某些鐵制品保持亮潔美觀的效果,經(jīng)常在其表面鍍上一層錫,當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破

損時(shí),鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用。這種說(shuō)法正確嗎?提示

因?yàn)殍F比錫活潑,鍍層破損后形成原電池,鐵作負(fù)極被腐蝕。

3.常溫下,置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕。這種說(shuō)法正確嗎?提示

常溫下,置于空氣中的金屬主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

知識(shí)辨析()?()?()?4.不正確。如鐵件上鍍鋅,若保護(hù)層破損,形成原電池,Zn作負(fù)極,被腐蝕,Fe被保護(hù)。提示

如鐵件上鍍鋅,若保護(hù)層破損,形成原電池,Zn作負(fù)極,被腐蝕,Fe被保護(hù)。

5.不正確。若在輪船外殼上附著一些銅塊,銅作正極,輪船外殼作負(fù)極,會(huì)加快輪船外殼的腐蝕。提示

若在輪船外殼上附著一些銅塊,銅作正極,輪船外殼作負(fù)極,會(huì)加快輪船外殼的腐蝕。6.不正確。干燥環(huán)境下,金屬可發(fā)生化學(xué)腐蝕。提示

干燥環(huán)境下,金屬可發(fā)生化學(xué)腐蝕。

()?()?()?(1)與構(gòu)成原電池的材料有關(guān),兩極材料的活潑性差別越大,氧化還原反應(yīng)的速率越快,活潑

金屬被腐蝕的速率就越快。(2)與金屬所接觸的介質(zhì)有關(guān),活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕速率快于在非電解質(zhì)溶液中

的腐蝕速率,在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕速率快于在相同濃度的弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕速率。(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),金屬腐蝕速率的快慢:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的

腐蝕>化學(xué)腐蝕>應(yīng)用原電池原理有保護(hù)措施的腐蝕>應(yīng)用電解原理有保護(hù)措施的腐蝕。(2)電解質(zhì)溶液相同,活潑性不同的兩金屬,活潑性差別越大,較活潑金屬的腐蝕速率越快。金屬腐蝕快慢的規(guī)律(3)對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō),在不同介質(zhì)中腐蝕速率的快慢:強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非

電解質(zhì)溶液中。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),電解質(zhì)溶液濃度越大,金屬腐蝕速率越快(鈍化除外)。下列有關(guān)金屬腐蝕的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)典例1

圖a圖b

圖c圖dCA.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近海水與空氣交界處腐蝕越嚴(yán)重B.圖b中,開關(guān)由M改置于N時(shí),Cu-Zn合金的腐蝕速率減慢C.圖c中,接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大,Zn極上放出氣體的速率也增大D.圖d中,用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道被腐蝕,鎂塊相當(dāng)于原電池的負(fù)極解析圖a中,鐵棒插入海水中,鐵發(fā)生吸氧腐蝕,燒杯底端的海水中氧氣的含量較少,所以插

入海水中的鐵棒,越靠近海水與空氣交界處腐蝕越嚴(yán)重,故A正確;圖b中,開關(guān)由M改置于N

時(shí),Cu-Zn合金作正極,鋅作負(fù)極,所以Cu-Zn合金的腐蝕速率減慢,故B正確;圖c中,接通開關(guān)

時(shí)Zn作負(fù)極,腐蝕速率增大,但氫離子在鉑極上放電生成氫氣,故C錯(cuò)誤;圖d中,用犧牲鎂塊的

方法來(lái)防止地下鋼鐵管道被腐蝕,Mg比Fe活潑,Mg作原電池的負(fù)極,故D正確。如圖所示各裝置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液,放置一段時(shí)間后,裝置中鋅片的腐

蝕速率由快到慢的順序是

。典例2解析根據(jù)題圖可知,①⑤裝置為原電池,鋅均為負(fù)極,由于錫比銅活潑,①中兩電極活潑性

差別比⑤大,加快鋅的腐蝕,腐蝕速率①比⑤快;②裝置為電解池,鋅為陽(yáng)極,腐蝕速率最快;③

裝置為電解池,鋅為陰極,腐蝕速率最慢;④中Zn