金属的腐蚀和防护 课件【备课精研+高效课堂】 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第3节金属的腐蚀和防护人教版高中化学选修性必修1金属的电化学腐蚀金属电化学防护——析氢腐蚀&吸氧腐蚀——做正极或阴极被保护1、钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？寻找：金属腐蚀的原因原因：在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。一、金属腐蚀的类型：1、化学腐蚀金属跟接触到的氧化剂直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。2、电化学腐蚀

不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。（更普遍，速率更快！）如Fe+Cl2→FeCl3本质：都是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的过程。金属原子金属离子 M-ne-=Mn+二、金属腐蚀的本质：失e-（氧化反应）化学腐蚀电化学腐蚀（主要）条件现象本质联系金属跟氧化物直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍正极：2H++2e-=H2↑负极：Fe-2e-=Fe2+电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀.三、金属的电化学腐蚀的分类：负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-电池反应：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。三、金属的电化学腐蚀的分类：进一步：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应联系Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍。水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱或碱性。负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3请解释下列有关铁生锈现象的原因。1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更容易进行。2.1910年遗留在南极的食品罐头，其表面至今很少有铁锈出现。是由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行。3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。是由于铁与铜及空气中的水蒸汽构成了原电池，铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。1、钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是()①Fe由单质转化为+2价；②Fe由+2价转化为+3价；③产生氢气；④产生氧气；⑤杂质C被氧化除去；⑥Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O.

A.①

②

③

⑥

B.①

③

④

C.只有①

③

D.全部A课堂练习课堂练习2、如图,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_______________性，发生_______腐蚀,电极反应式为：负极：______________,正极：_______________________.（2）若液面下降，则溶液呈______性，发生

______腐蚀，电极反应式为：负极：__________________;正极：__________________。中性或碱性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑判断金属腐蚀快慢的规律即：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀1、对同一种金属，不同条件下腐蚀快慢：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀2、对同一种金属来说，不同溶液的腐蚀快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液3.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)课堂练习负极正极阴极阳极思考：此题能给你什么启示，帮助减少金属的腐蚀？原理：被保护金属做原电池的正极(阴极)，被保护；

活泼金属做原电池的负极(阳极)，受腐蚀。1.牺牲阳极(负极)的阴极(正极)保护法：原电池原理四、金属的电化学保护氧化反应还原反应2.外加电流的阴极保护法：电解池原理外加直流电，使被保护的金属作为阴极，被保护；另一附加电极做为阳极。辅助阳极（不溶性）四、金属的电化学保护方法牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法原理被保护金属构成优缺点联系原电池原理电解池原理作正极（还原反应）作阴极（还原反应）被保护金属、比被保护金属活泼的金属被保护金属、惰性电极、直流电源无需外加电源、但需定期更换被腐蚀金属四、金属的电化学保护无需更换金属、但消耗电能被保护金属都因为电子的流入而免遭腐蚀金属的防护(1)改善金属的内部组织结构——制成合金（不锈钢）(2)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等(3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法小结金属腐蚀本质:分类化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀防护措施正极：2H++2e-=H2↑正极：O2+2H2O+4e-=4OH-制成合金在金属表面覆盖保护层电化学保护法（给金属输e-）牺牲阳极的阴极保护法外加直流电源的阴极保护法金属原子失e-→金属离子作业课时训练22、第四章章末测试（周四检查！）课本练习（下节校对！）本章小结：一、知识概括：一个反应：氧化还原反应两个转化：化学能和电能的相互转化三个条件：原电池、电解池、电镀池的形成条件三个池子：原电池、电解池、电镀池（包括电解精炼铜）小灰：P55-56越王勾践剑因何千年不锈1965年冬天，在湖北省荆州市附近的望山楚墓群中，出土了一把锋利无比的宝剑。专家通过对剑身八个鸟篆铭文的解读，证明此剑就是传说中的越王勾践剑。让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河，但剑身丝毫不见锈斑。它千年不锈的原