4.3.1 金属的腐蚀 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三节金属的腐蚀与防护化学·生活在生产生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重!全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占各国国内生产总值的2%~4%。为了提高公众对金属腐蚀的重视程度，世界腐蚀组织把每年的4月24日，定为“世界腐蚀日”。金属腐蚀的原理是什么？如何防护金属？学习目标1.从电化学角度理解金属腐蚀的本质，正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。2.结合实例，理解原电池和电解池原理在金属防护中的应用。科学态度与社会责任：能分析和评估金属腐蚀给国民经济带来的不利影响，能够利用电化学知识进行金属的防护，树立防止金属腐蚀的意识。核心素养交流与讨论铁生锈的现象随处可见。1.为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？2.为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易锈？交流与讨论请用化学方程式表示镁条在干燥空气中变暗，铝在稀盐酸中被腐蚀。并总结上述腐蚀的特点。变暗的镁条2Mg+O2=2MgO

铝与稀盐酸反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑金属与其他物质直接接触发生化学反应而腐蚀金属的腐蚀金属腐蚀：金属表面因与周围的物质发生氧化还原反应而遭到破坏的现象。化学腐蚀(金属与化学物质直接接触发生反应而腐蚀)电化学腐蚀(通过发生电化学反应产生的腐蚀)化学腐蚀电化学腐蚀交流与讨论海边的铁制品比较容易生锈钢铁潮湿空气水膜CO2

SO2H2S铁C

电解质溶液原电池铁的腐蚀铁、铜、水膜分别承担什么功能?负极反应物负极材料电子导体正极材料电子导体离子导体正极反应物负极：Fe–2e-

==Fe2+金属的电化学腐蚀实验探究向铁粉中加入少量炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的两支具支试管（分别标记为a、b）中，按下图组装好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象，思考下列问题：1.向铁粉中加入炭粉的作用是什么？2.两个实验的现象有何差异？产生差异的可能原因是什么？金属的电化学腐蚀实验探究铁粉+炭粉稀醋酸水膜酸度较高Fe－2e-

==Fe2+2H++2e-

==H2↑Fe+2H+

==

Fe2++H2↑析氢腐蚀负极正极总反应归纳总结交流与讨论水膜酸性很弱或呈中性呢？FeFe2O3·xH2O0+3O2/

H2O金属的电化学腐蚀实验探究铁粉+炭粉食盐水滴加酚酞归纳总结Fe–2e-

==

Fe2+O2+4e-+2H2O==

4OH-吸氧腐蚀负极正极总反应水膜酸性很弱或呈中性2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==

4Fe(OH)3铁锈脱水Fe2O3·nH2O交流与讨论请问在什么条件下是吸氧腐蚀？什么条件下是析氢腐蚀？析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应联系析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较铁的腐蚀Fe2O3·nH2O(铁锈)通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍水膜呈酸性水膜呈中性、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金属的腐蚀两种腐蚀的共性是什么？区别是什么？铜板上的铁铆钉生锈钢制燃气灶炉头被腐蚀氧化性气体在高温条件下使钢材表面直接生成铁的氧化物化学腐蚀铜、铁与空气中的氧气/水形成原电池反应电化学腐蚀金属的腐蚀金属腐蚀的本质M–ne-

==Mn+化学腐蚀电化学腐蚀——金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀。——形成原电池，金属作负极，失电子，被腐蚀。普遍金属腐蚀原理现象区别

速率实质与联系金属的腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀直接接触而反应不纯金属或合金发生原电池反应金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀无电流产生微弱电流产生电化学腐蚀>化学腐蚀(1)实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学更普遍交流与讨论铁生锈除了必须有空气及水的参与外还受其他一些因素的影响。请解释下列有关铁生锈现象的原因。1.相对于内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。

海水中电解质溶液的浓度大，腐蚀速率快南极气温低，没有液态水，不能形成电解质溶液铁与铜及空气、水形成原电池，铁作负极被氧化判断金属腐蚀快慢的规律01同一种金属在相同的电解质溶液中，腐蚀快慢：电解引起的腐蚀＞原电池引起的腐蚀＞化学腐蚀电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极02同一种金属在不同电解质溶液中，腐蚀快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液03活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。04对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。巩固练习(1)铜在酸性较强的溶液中均可发生析氢腐蚀。(

)(2)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+。(

)(3)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。(

)(4)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比镀铜前更容易生锈。(

)1.正误判断巩固练习2、判断下列腐蚀的类型(填“化学腐蚀”、“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。(1)用铝制饭盒盛放食醋，一段时间后，饭盒被腐蚀。(2)将铁钉放在醋酸溶液中，铁钉被腐蚀。(3)浸泡食盐水的铁钉被腐蚀。(4)在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质。(5)如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀化学腐蚀先析氢腐蚀后吸氧腐蚀巩固练习3.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是(

)A．腐蚀过程中，负极是CB．Fe失去电子经电解质溶液转移给CC．正极的电极反应式为4OH－－4e－==2H2O＋O2↑D．C是正极，O2在C表面上发生还原反应D巩固练习4.如图所示的各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是什么？④＞②＞①＞③巩固练习5.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。(2)若试管内液面上升，则溶液呈

性，发生_____腐蚀，电极反应式：负极：_____________________，

正极：____________________________。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈___________性，发生______腐蚀。电极反应式：负极：_