金属的腐蚀和防护高二化学精美课件（人教版2019选择性必修1）

新教材4-3金属的腐蚀与防护金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O铜器生锈铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3[阅读教材P107，并回答]1、什么是金属的腐蚀？2、金属的腐蚀可分为哪几类？一、金属的腐蚀1.定义：金属阳离子失e-,氧化反应金属原子2.本质：金属跟周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。一、金属的腐蚀M–ne-→Mn+3.分类：化学腐蚀电化学腐蚀[主要]:金属跟接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。①Fe在高温下直接被O2氧化②化工厂Fe与Cl2直接反应③钢管被原油中的含S化合物腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时，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。析氢腐蚀吸氧腐蚀[主要]一、金属的腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件现象本质联系化学腐蚀与电化腐蚀的比较:金属跟氧化剂直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化(直接反应)较活泼金属被氧化(原电池反应)两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍，速率更快钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较条件电极反应联系析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜呈较强

性(pH≤4.3)负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+正极C(+)2H++2e-=H2↑总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑酸其他钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较条件电极反应联系Fe2O3·nH2O(铁锈)通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜呈较强

性(pH≤4.3)水膜呈

性或

性负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+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)3Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+酸中弱酸其他P108【实验4-3】金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀P108【实验4-3】金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验探究(1)——铁钉的吸氧腐蚀实验操作实验现象实验解释导管中液面上升装置中铁、碳、饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，导致压强变小P108【实验4-3】金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验探究(2)——锌粒的析氢腐蚀实验操作实验现象实验解释两只试管均冒出气泡，且①试管中产生气泡的速率更快Zn置换出Cu，Zn、Cu、稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，能加快反应速率1、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：

。中性或弱酸吸氧Fe–2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH－酸析氢Fe–2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑2.下列现象与电化学腐蚀无关的是:()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁更易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈D.银质奖牌久置表面变暗E.铝片不用特殊方法保护DE[化学腐蚀]3.铁钉和碳棒用导线连接后,浸入到食盐溶液中,可能发生的反应是()A.碳棒上放出Cl2

B.碳棒附近产生OH-C.碳棒上放出H2

D.铁钉被氧化BD4.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（）A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-

=Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀CFe–2e-＝Fe2+改为部分改为能正确5.如图所示的各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时的速率由大到小的顺序是（）A.④>②>①>③B.②>①>③>④C.④>②>③>①D.③>②>④>①A

二、金属的防护①改变金属材料的组成②在金属表面覆盖保护层③电化学防护——合金（不锈钢、钛合金）利用“原电池”和“电解池”保护金属——电镀(镀Zn、镀Sn、镀Cr等)、涂油脂、钝化等交流与讨论:请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？请大家阅读课本Ｐ108-111二、金属的防护衣架和电线的外面包上一层塑料层生活中常见的一些防护措施给链条涂上机油,给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬并涂上机油。健身器材刷油漆以防锈钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr图

课本P109页白铁皮马口铁白铁皮（镀锌铁）负极：2Zn–4e-=2Zn2+正极：O2+4e-+2H2O=4OH-总反应：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2结论：牺牲锌保护铁-+马口铁（镀锡铁）负极：2Fe–4e-=2Fe2+正极：O2+4e-+2H2O=4OH-总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2结论：牺牲铁保护锡-+金属的电化学防护1.“牺牲阳极法”利用“

原理”保护

极金属原电池正实质是“牺牲负极的正极保护法”图4-24牺牲阳极法示意图在电化学上，把凡是失去电子发生氧化反应的一极叫阳极。得到电子发生还原反应的一极叫阴极。用牺牲锌块的方法来保护船身。锌块锌块必须定期更换航海的船只的船底四周镶嵌锌块(白色)1.“牺牲阳极法”实验结论【资料卡片】Fe2＋的检验方法：Fe2＋与黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液反应生成特征蓝色沉淀。实验(1)按如图所示连接好装置，过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液实验现象电流表

正极负极书P110

牺牲阳极法的实验探究图4-27牺牲阳极法实验(2)(a)(b)铁钉+锌皮铁钉+铜丝牺牲阳极法P110实验4-4实验结论实验(1)按如图所示连接好装置，过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液实验现象电流表

正极负极指针发生偏转气泡

2H++2e－

=

H2↑

未生成

溶解变细

Zn

－2e－

=

Zn2+实验表明：铁被保护起来了书P110

牺牲阳极法的实验探究有

产生，电极反应:

；试管中溶液

蓝色沉淀锌棒

，电极反应:.【资料卡片】Fe2＋的检验方法：Fe2＋与黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液反应生成特征蓝色沉淀。书P110

牺牲阳极法的实验探究【资料卡片】Fe2＋的检验方法：Fe2＋与黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液反应生成特征蓝色沉淀。科学实验表明，实验过程中，可以看到溶液中产生了蓝色沉淀。你知道这是为什么吗？∵Fe+2H+=Fe2++H2↑说明化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生。2.外加电流法利用“

原理”保护

金属电解池阴极—————————————————————————

海水钢闸门

惰性电极e－e－阴极阳极e—被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至0或接近0金属的电化学防护课本P111页比较牺牲阳极法外加电流法原理辅助阳极的化学性质辅助阳极发生的电极反应类型原电池原理电解原理活泼惰性氧化反应氧化反应金属的防护改变金属的内部组织结构。金属表面覆盖保护层。牺牲阳极法外加电流法金属材料与金属接触的物质被保护金属成为阴极电化学保护法课堂小结1.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)防腐措施由好到坏的顺序如下：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：规律小结&电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀&外接电源的阴极保护法(电解池)＞牺牲阳极的阴极保护法(原电池)＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件2、海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护（如下图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极），下列有关叙述中错误的是（）A.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的B.通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩C.保护电流应该根据环境条件变化进行调整D.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零A3、将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是（）A．阴极的电极反应式为B．金属M的活动性比Fe的活动性弱C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快Fe–2e-=Fe2+C阴极(正极)得电子发生还原反应改为强改为慢4、利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间，下列说法不正确的是A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀

B．一段时间后，a管液面高于b管液面C．a、b处溶液的pH增大

D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+D5.家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是()A.4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3↓B.2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2↓C.2H2O＋O2＋4e－=4OH－D.Fe－3e－=