13-12-03高二化学《第四节-金属的电化学腐蚀与防护》一课件

1、尽管铁链曾经承载着巨大的力量，但是经不住时间的考验和风雨的洗礼，如今面目全非不堪重负。今天我们从化学角度认识它腐蚀的原因。,金属腐蚀现象普遍,金属腐蚀现象普遍,金属腐蚀现象普遍,金属腐蚀现象普遍,金属腐蚀现象普遍,金属腐蚀危害严重,金属制品腐蚀的调查,资料在线,金属制品腐蚀的调查,全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。 据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。 金属腐蚀还可能造成环境污染。,资料在线,观后：你有何感想？,观后：

2、你有何感想？,面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，同学们有没有想过，金属怎样被腐蚀？怎样防止金属被腐蚀？,金属的电化学腐蚀与防护,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,一、 金属腐蚀,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,一、 金属腐蚀,1. 金属腐蚀:,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。,一、 金属腐蚀,1. 金属腐蚀:,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。,一、 金属腐蚀,

3、2.金属腐蚀的本质：,1. 金属腐蚀:,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。,金属阳离子,失e-,一、 金属腐蚀,金属原子,2.金属腐蚀的本质：,1. 金属腐蚀:,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。,金属阳离子,失e-,(氧化反应),一、 金属腐蚀,金属原子,2.金属腐蚀的本质：,1. 金属腐蚀:,M ne- Mn+,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原

4、反应而引起损耗的现象。,金属阳离子,失e-,(氧化反应),3.金属腐蚀的类型,一、 金属腐蚀,金属原子,2.金属腐蚀的本质：,1. 金属腐蚀:,M ne- Mn+,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。,金属阳离子,失e-,(氧化反应),3.金属腐蚀的类型,化学腐蚀,一、 金属腐蚀,金属原子,2.金属腐蚀的本质：,1. 金属腐蚀:,M ne- Mn+,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。,金属阳离子,失e-,(氧化反应),

5、3.金属腐蚀的类型,化学腐蚀,一、 金属腐蚀,金属原子,2.金属腐蚀的本质：,1. 金属腐蚀:,M ne- Mn+,阅读课本 P84思考问题：,什么是金属腐蚀？本质是什么?,电化学腐蚀,二、金属腐蚀的类型,(1)化学腐蚀,二、金属腐蚀的类型,(1)化学腐蚀 (2)电化学腐蚀,二、金属腐蚀的类型,(1)化学腐蚀 金属跟接触到的物质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,二、金属腐蚀的类型,(1)化学腐蚀 金属跟接触到的物质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

6、腐蚀。,二、金属腐蚀的类型,联系：自然条件下金属吸附水蒸气形成水膜易构成原电池，电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，腐蚀更快。,问题讨论：钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置, 常易生锈变红，原因是什么?,联系：自然条件下金属吸附水蒸气形成水膜易构成原电池，电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，腐蚀更快。,负极： Fe - 2e- = Fe2+,负极： Fe - 2e- = Fe2+,正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,负极： Fe - 2e- = Fe2+,正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(

7、OH)2,负极： Fe - 2e- = Fe2+,正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,总结：金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下，溶有一定量氧气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。,负极： Fe - 2e- = Fe2+,正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,总结：金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下，溶有一定量氧气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。,装置中进一步反应：,4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3

8、xH2O+(3-x) H2O,问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？,负极： Fe - 2e- = Fe2+,问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？,正极： 2H+ 2e- =H2,负极： Fe - 2e- = Fe2+,问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？,正极： 2H+ 2e- =H2,负极： Fe - 2e- = Fe2+,电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2,问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？,正极： 2H+ 2e- =H2,负极： Fe - 2e- =

9、Fe2+,电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2,问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？,正极： 2H+ 2e- =H2,负极： Fe - 2e- = Fe2+,电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2,总结：金属表面水膜溶解大气中的酸性气体，使水膜中含有一定量的H+,使溶液呈一定酸性发生的电化腐蚀叫析氢腐蚀。,问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？,三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,三、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,三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜

10、呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,条件,电极反应,联系,三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,负极Fe(-),Fe-2e-=Fe2+,条件,电极反应,联系,三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,负极Fe(-),Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,正极C(+),2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,条件,电极反应,联系,三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有

11、氧气。,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,条件,电极反应,联系,负极Fe(-),正极C(+),三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ,条件,电极反应,联系,负极Fe(-),正极C(+),三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,

12、Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,条件,电极反应,联系,负极Fe(-),正极C(+),三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O

13、2=4Fe(OH)3,条件,电极反应,联系,负极Fe(-),正极C(+),三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 xH2O,(铁锈),析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,条件,电极反应,联系,负极Fe(-),正极C(+),三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 xH2O,(铁锈),通常两种腐蚀

14、同时存在，但后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱, 且溶有氧气。,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,条件,电极反应,联系,负极Fe(-),正极C(+),请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。,交流与讨论,请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。,1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？,交流与讨论,请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。,1.灶台上炒

15、菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？,炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸氧腐蚀，形成铁锈。,交流与讨论,2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池， 较活泼的铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。,思考与练习,(09上海卷)右图装置中, 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( ) 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