4.3金属的电化学腐蚀与防护ppt课件-（2019）新人教A版高中化学选择性必修一.ppt

1、尽管铁链曾经承尽管铁链曾经承载着巨大的力量，但载着巨大的力量，但是经不住时间的考验是经不住时间的考验和风雨的洗礼，如今和风雨的洗礼，如今面目全非不堪重负。面目全非不堪重负。今天我们从化学角度今天我们从化学角度认识它腐蚀的原因。认识它腐蚀的原因。金属腐蚀危害严重金属腐蚀危害严重金属制品腐蚀的调查金属制品腐蚀的调查全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的自然灾害造成损失总和的6倍。倍。据有关专家介绍，全球每一分钟就有据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢吨钢腐蚀成铁

2、锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生亿元人民币，约占我国国民生产总值的产总值的6%左右。左右。金属腐蚀还可能造成环境污染。金属腐蚀还可能造成环境污染。资料在线资料在线观后：你有何感想？观后：你有何感想？面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，同学们有没有想过，事实，同学们有没有想过，金属是怎样被金属是怎样被腐蚀的？如何防止金属被腐蚀？腐蚀的？如何防止金属被腐蚀？ 第三节第三节 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护是金属或合金与周围的气体或液体发生是金属或合金与周围的气体或液体发生

3、氧化还原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。金属阳离子金属阳离子失失e-(氧化反应氧化反应)3. 类型类型化学腐蚀化学腐蚀一、一、 金属腐蚀金属腐蚀金属原子金属原子2. 本质：本质：1.定义定义:M ne- = Mn+阅读课本阅读课本 P107思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?电化学腐蚀电化学腐蚀(1)化学腐蚀化学腐蚀 金属与其表面接触到的一些物质（如金属与其表面接触到的一些物质（如O2 、Cl2 、SO2等）直接反应而引起的腐等）直接反应而引起的腐蚀叫做蚀叫做化学腐蚀化学腐蚀。(2)电化学腐蚀电化学腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触时会发

4、不纯的金属与电解质溶液接触时会发生生原电池反应原电池反应，比较活泼的金属发生氧化，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀，这种腐蚀叫做反应而被腐蚀，这种腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。二、金属腐蚀的类型二、金属腐蚀的类型钢铁在干燥的空气里长时间钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀不易被腐蚀, ,但在潮湿的空气里但在潮湿的空气里却很快被腐蚀却很快被腐蚀, ,这是什么原因呢这是什么原因呢? ? ? 在潮湿的空气里在潮湿的空气里, ,钢铁表面吸附了一钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有层薄薄的水膜。水中溶有O O2、COCO2、SOSO2等等气体，这样在气体，这样在钢铁表面形成了一层电解钢铁表面形成了一层

5、电解质溶液的薄膜质溶液的薄膜, ,它跟钢铁里的铁和少量的它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池碳构成无数微小的原电池。钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁表面形成的微小原电池示意图正极：正极： 2H+ 2e- =H2负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+电池反应：电池反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2总结：总结：金属表面金属表面水膜溶解大气中的水膜溶解大气中的酸酸性性气体，使水膜中含气体，使水膜中含有一定量的有一定量的H+, 发生的发生的电化腐蚀叫电化腐蚀叫析氢腐蚀析氢腐蚀。【问题问题】如果铁钉处在酸性环境中，电极反应：如果铁钉处在酸性环境中，电极反应：负极：负极： F

6、e - 2e- = Fe2+正极：正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-电池反应：电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2总结：总结：金属表面吸附的水膜呈金属表面吸附的水膜呈中性中性或或酸酸性很弱性很弱条件下，溶有一条件下，溶有一定量定量氧气氧气发生的电化腐发生的电化腐蚀叫蚀叫吸氧腐蚀吸氧腐蚀。装置中进一步反应：装置中进一步反应：4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 xH2O(铁锈铁锈)通常两种腐蚀同时存在，通常

7、两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。但后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3条条件件电电极极反反应应联联系系负极负极Fe(-)正极正极C(+)请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。1.灶台上炒菜的铁锅放置后灶台上炒菜的铁锅放置后,什么位置容什

8、么位置容易生锈，为什么？易生锈，为什么？炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸吸氧腐蚀氧腐蚀，形成铁锈。，形成铁锈。交流与讨论交流与讨论课堂练习课堂练习1、如图、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极： ,正极：正极：若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应式为：性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：负极： 正极：

9、正极： 。（2）中性或弱酸中性或弱酸 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀同一金属在不同物质中腐蚀的快慢同一金属在不同物质中腐蚀的快慢:强电解质弱电解质非电解质强电解质弱电解质非电解质金属腐蚀的快慢金属腐蚀的快慢:四、金属腐蚀的规律四、金属腐蚀的规律 作电解池的阳极作电解池的阳极作原电池的负极作原电池的负极 化学腐蚀化学腐蚀 作原电池的正极作原电池的正极 作电解池的阴极作电解池的阴极思考与交流思考与交流

10、 请根据生活常识以及下图总结请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。的目的。健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面衣架和电线的外面包上一层塑料层包上一层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选用油脂选用油脂来防锈，为什么不能用油漆来防锈，为什么不能用油漆 自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的一层既耐腐蚀又耐磨的Cr五、金属的防护五、金属的防护 (1)(1) 改善金属的内部组织结构改善金属的内部组织结构(

11、(内因内因) ) 制成合金（不锈钢）。制成合金（不锈钢）。(2)(2)在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层电镀、油电镀、油漆、钝化等。漆、钝化等。(3)(3)电化学保护法电化学保护法牺牲阳极法牺牲阳极法、外加外加电流法。电流法。外加电流法外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使电的作用下使阴极阴极得到保护。此法主要用于防止得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。1、下列各情况，其中、下列各情况，其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5) (2) (1) (3) (4)课堂练习课堂练习