2013年高中化学 第四章 第四节金属的电化学腐蚀与防护精品课件 新人教版选修4.ppt

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1、第四节　金属的电化学腐蚀与防护课程标准导航1.认识金属腐蚀的危害。2．会解释金属发生电化学腐蚀的原因。3．掌握金属腐蚀的防护方法。新知初探自学导引自主学习一、金属的电化学腐蚀1．金属腐蚀(1)定义：金属与周围的____________物质发生____________反应而引起损耗的现象。气体或液体氧化还原(2)本质：金属__________变成阳离子，发生了氧化反应，用反应方程式表示：M－ne－===Mn＋。(3)分类①化学腐蚀：金属与接触到的_________(如O2、Cl2、SO2等)或_________

2、_液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。失去电子干燥气体非电解质②电化学腐蚀：______的金属与________溶液接触时，会发生__________反应，而使金属腐蚀。2．电化学腐蚀钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较不纯电解质原电池类型析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜________较强水膜酸性很_____或呈________电解质溶液溶有CO2、SO2、H2S的水溶液溶有___的水溶液负极反应Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===

3、4OH－酸性弱中性O2类型析氢腐蚀吸氧腐蚀总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑________________________________________最终生成铁锈：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)23.钢铁生锈原理的实验探究(1)实验目的：探究饱和食盐水浸泡过的铁钉发生吸氧腐蚀。(2)实验步骤：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入如图

4、所示的具支试管中。几分钟后，观察导管中水柱的变化。(3)实验现象：_____________________________________。导管中水柱上升，铁钉表面有铁锈生成(4)实验分析：装置中Fe、C、饱和食盐水一起构成了原电池，Fe作负极，碳作正极，饱和食盐水作电解质溶液，由于NaCl溶液呈中性，因此钢铁发生_________腐蚀。吸氧二、金属的电化学防护1．金属的防护正极阴极2．金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法①理论依据：利用__________原理。②装置示意图原电池③电极反应式负极：_

5、_____________________；正极：___________________。(2)外加电流的阴极保护法①理论依据：利用__________原理。电解Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑②装置示意图阴极阳极自主体验判断正误1．金属的腐蚀都是金属失去电子被氧化的过程，所以都是化学腐蚀。()2．钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别在于前者有H2生成，后者有O2参加。()3．在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀。()4．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋

6、。()5．白铁(镀锌铁)镀层破损后铁皮的腐蚀速率减慢。()6．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀。()答案：1.×2.√3.×4.×5.×6.×要点突破讲练互动要点1化学腐蚀和电化学腐蚀的比较探究导引1将纯铁片放入稀硫酸中发生的是析氢腐蚀吗？提示：不是，因为没有形成原电池，属于化学腐蚀。要点归纳化学腐蚀电化学腐蚀(主要)定义金属跟接触到的物质直接发生化学反应引起的腐蚀不纯金属(或合金)接触到电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属原子失去电子被氧化而引起的腐蚀吸氧腐蚀(主要)析氢腐

7、蚀条件金属与物质直接接触水膜中溶有O2，呈极弱酸性或中性、碱性水膜酸性较强区别金属被氧化而腐蚀较活泼金属被氧化而腐蚀无电流产生有微弱电流产生化学腐蚀电化学腐蚀(主要)反应式2Fe＋3Cl2===2FeCl3负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－正极：2H＋＋2e－===H2↑联系两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大特别提醒判断金属的腐蚀类型要从本质入手，化学腐蚀和电化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。在电化学腐蚀中，只有在金属活动性顺序中位于

8、氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍。即时应用1．(2012·太原高二检测)某课外活动小组，为研究金属的腐蚀原理，做了如下实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液,按如图的装置进行实验,过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是()A．B中导气管中产生气泡B．B中导气管里形成一段水柱C．金属片剪口变红