苏教版化学选修4《金属的腐蚀与防护》ppt课件.ppt

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1、第三单元　金属的腐蚀与防护1．了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。3．了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。一、金属的电化学腐蚀1．金属腐蚀(1)定义金属或合金与周围环境中的物质发生而腐蚀损耗的现象。(2)实质金属电子被。化学反应失去氧化(3)类型①化学腐蚀：指金属与其他物质发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中电流产生。②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生反应，使较活泼的金属电子被而引起的腐蚀。直接接触无原电池失去氧化2．电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀钢铁表面吸

2、附的水膜或呈时，氧气参加电极反应。电极反应如下：负极：；正极：；总反应：。Fe(OH)2―→Fe(OH)3―→Fe2O3·nH2O，反应的化学方程式为酸性很弱中性2Fe－4e－===2Fe2＋2H2O＋O2＋4e－===4OH－2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)析氢腐蚀钢铁表面的水膜较强，腐蚀过程中有放出。电极反应如下：负极：；正极：；总反应：。酸性H2Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑1．纯铁片放

3、入稀H2SO4中发生的是析氢腐蚀吗？【提示】不是析氢腐蚀而是化学腐蚀，因为没有形成原电池。二、金属的电化学防护1．电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属作被腐蚀，作为的金属被保护。(2)外加电流的阴极保护法(原理如图)阳极(负极)阴极(正极)2．金属防护的其他方法(1)改变金属组成和结构，如制成合金等。(2)加保护层，如在金属表面喷油漆、涂油、电镀等。2．电化学防护的实质是什么？【提示】电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极，不参与电极反应，从而

4、不被氧化。一、钢铁的腐蚀现实生活中化学腐蚀与电化学腐蚀哪种更普遍？析氢腐蚀与吸氧腐蚀哪个更普遍？[学生交流]【提示】由于金属不纯或是合金，故在潮湿的空气中电化学腐蚀更普遍。吸氧腐蚀更普遍。按照金属活动性顺序，“H”前金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，“H”后金属只能发生吸氧腐蚀。发生电化学腐蚀的金属作原电池的什么极？[学生交流]【提示】作原电池的负极，发生失电子反应，形成金属阳离子。钢铁发生电化学腐蚀时有何反应发生？[师生互动]【提示】2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O

5、===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O【归纳小结】钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较类型析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电解质溶液溶有CO2等的水溶液溶有O2的水溶液负极反应Fe－2e－===Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－电子如何流动形成电通路Fe失2e－，成为Fe2＋进入溶液，Fe失去的e－流入C极，H＋趋向于C极，与C极上的e－结合成H2放出Fe失2e－，成为Fe2＋进入溶液，Fe失去的e－流入C极，在C

6、极O2获得e－成为OH－进入溶液普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍(2009年上海化学卷)下图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是(　　)A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－===Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀【名师解析】a、b试管中均发生铁的电化学腐蚀，在食盐水中的Fe发生吸氧腐蚀，正极为碳：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，负极为铁：2Fe

7、－4e－===2Fe2＋，由于吸收O2，a管中气压降低；b管中的电解质溶液是酸性较强的NH4Cl溶液，故发生析氢腐蚀，正极：2H＋＋2e－===H2↑，负极：Fe－2e－===Fe2＋。由于放出氢气，b管中气压增大，故U型管中的红墨水应是左高右低，B选项错误。【答案】B1．如下图所示，在大试管里放一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，把试管倒插入水中，将这个装置这样放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是______________________________________________________________

8、__________，原因是__________________。试管内水面会上升，最终上升高度大约为______________，原因是________________________________________________________________________。【解析】在中性环境下，铁发生吸氧腐蚀，使试管内