2019_2020学年高中化学第3章探索生活材料第2节金属的腐蚀和防护课件新人教版选修1.pptx

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1、第二节　金属的腐蚀和防护1．能描述金属腐蚀的类型和化学原理。2．了解影响金属腐蚀的快慢因素。3．知道金属防护的常用方法。4．认识防止金属腐蚀的重要意义。金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行__________而__________的过程。金属的腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀。1．化学腐蚀金属跟接触到的物质_____________________而引起的腐蚀。笃学一金属的腐蚀化学反应腐蚀损耗直接发生化学反应2．电化学腐蚀(1)电化学腐蚀的概念：不纯的金属(或合金)跟________溶

2、液接触时，会发生________反应，比较活泼的金属______电子而被______，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。电解质原电池失去氧化FeFe－2e－===Fe2＋①钢铁表面的水膜酸性很弱或者呈中性，在正极上是溶解在水膜中的O2得到电子而被还原(钢铁的腐蚀主要是这种情况)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。②如果水膜的酸性较强，在正极，则是溶液中的H＋得到电子而被还原：2H＋＋2e－===H2↑。1．影响金属腐蚀的因素(1)金属的本性：金属__________越易被腐蚀。(2)介质的影响：在_____

3、_的空气中接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。笃学二金属的防护越活泼潮湿2．金属的防护方法加保护层法涂油漆包塑料层电镀电化学法失电子改变金属内部结构【慎思1】为什么说电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因？【答案】由于钢铁直接接触化学物质而发生化学腐蚀的机会并不多，而接触电解质溶液的机会却比较多，且钢铁本身又是铁碳合金。因此，易于形成原电池而发生电化学腐蚀。【慎思2】为什么钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？【答案】不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微小原电池发生电化学腐蚀，主要发生吸氧

4、腐蚀，加快了反应速率。【慎思3】如下图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为__________(填序号)。【答案】④②①③【解析】②③④实质均为原电池装置。③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说Fe和Cu的金属活动性之间的差别比Fe和Sn的差别大，故FeCu原电池中Fe被腐蚀得快；①中因铁不纯而发生原电池反应。吸氧腐蚀与析氢腐蚀(1)吸氧腐蚀：钢铁表面的水膜酸性很弱或者呈中性或碱性。负极(Fe)：2Fe－4e－===2Fe2＋正极(C)：O2＋2H2O＋4e－=

5、==4OH－钢铁的电化学腐蚀示意图(2)析氢腐蚀：钢铁表面的水膜酸性较强。负极(Fe)：Fe－2e－===Fe2＋正极(C)：2H＋＋2e－===H2↑在溶液中：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O(Fe2O3是铁锈的主要成分)解析从两图中液面的高度可以看出，甲图试管内液面上升，说明气体体积减小，有氧气被吸收，发生吸氧腐蚀。乙图试管内液面下降，说明气体体积增大，有氢气生成，发生析氢腐蚀。答案(1)乙(2

6、)O2＋2H2O＋4e－===4OH－2Fe－4e－===2Fe2＋(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑点评判断析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，可以看溶液的酸碱性或气体体积的变化。【解析】FeC与NaCl溶液构成了原电池，由于酸性较弱，发生吸氧腐蚀。【答案】(1)2Fe－4e－===2Fe2＋(2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－(3)4Fe＋6H2O＋3O2===4Fe(OH)31．改善金属的内部结构根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的

7、腐蚀。2．形成保护层在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。它们是用化学方法、物理方法和电化学方法实现的。金属防护的方法(1)金属的氧化处理如将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中，加热处理，其表面即可形成一层厚度为0.5～1.5μm的蓝色氧化膜(主要成分为Fe3O4)，以达到钢铁防腐蚀的目的，此过程称为发蓝处理，简称发蓝。(2)非金属涂层用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面

8、上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀的目的。(3)金属保护层它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。(4)电化学保护法电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取一定措施，从而防止或减轻金属腐蚀的方法。其中常用的有牺牲阳极的阴极保护法。牺牲阳极保护法是用比被保护金属活泼的金属或合金作阳极，固定在被保护金属上，形成原电池，被保护金属作阴极而得到保护(注：阳极是发生氧化反应的电极，原电池中负极也叫阳极。通常情况下原电池的两极称