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1、高二化学金属的腐蚀和高二化学金属的腐蚀和防护防护本讲稿第一页，共三十五页金属腐蚀的现象金属腐蚀的现象锈锈蚀蚀的的大大桥桥锈蚀的闸门锈蚀的闸门锈蚀的轮船锈蚀的轮船锈锈蚀蚀的的楼楼梯梯本讲稿第二页，共三十五页金属的腐蚀现象非常普遍：金属的腐蚀现象非常普遍：1、钢铁生锈：、钢铁生锈：铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：金属腐蚀的不利后果有哪些？金属腐蚀的不利后果有哪些？Fe2O3XH2OCu2(OH)2CO3 2、铜器表面生成铜绿：、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：铜绿的主要成分：本讲稿第三页，共三十五页一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀 是指金属或合金与周围接触到的气体或是指金属或合金与周围接触到的气体或
2、液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理也不同，一般可分为：的化学原理也不同，一般可分为：化学腐蚀化学腐蚀 和和 电化学腐蚀电化学腐蚀。本讲稿第四页，共三十五页1 1、化学腐蚀、化学腐蚀 金属跟接触到的物质（如金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀等）直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。叫做化学腐蚀。原理：原理：氧化还原反应氧化还原反应实例：实例：铁与氯气直接反应铁与氯气直接反应 钢管被原油中的含硫钢管被原油中的含硫 化合物腐蚀化合物腐蚀本讲稿第五页
3、，共三十五页家用燃气灶家用燃气灶放在南极已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头 一般情况下，温度的升高会加快化学反应一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。本讲稿第六页，共三十五页科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及水，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。在什么条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条
4、件下铁钉的腐蚀本讲稿第七页，共三十五页结论：结论：铁钉与氧气（或空气）、水同时接触铁钉与氧气（或空气）、水同时接触才会发生锈蚀才会发生锈蚀 与与NaCl溶液、溶液、CH3COOH溶液等电解溶液等电解质溶液接触会加速铁钉的锈蚀质溶液接触会加速铁钉的锈蚀本讲稿第八页，共三十五页2 2、电化学腐蚀、电化学腐蚀 不纯的金属（或合金）跟电解质溶不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生液接触时，会发生原电池反应原电池反应，比较活泼，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。电化学腐蚀。原理：原理：原电池反应原电池反应本质：本质：氧化还原反应氧化还原反
5、应实例：实例：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀钢铁在潮湿的空气中被腐蚀本讲稿第九页，共三十五页一、原电池：一、原电池：把化学能转化为电能的装置把化学能转化为电能的装置二、原电池原理二、原电池原理原电池原电池负极（较活泼金属）负极（较活泼金属）正极（较不活泼金属或非金属导体）正极（较不活泼金属或非金属导体）三、判断原电池正、负极的方法三、判断原电池正、负极的方法 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金属的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金属（正极）（正极）1、由组成原电池的两极材料判断；、由组成原电池的两极材料判断；2、根据电
6、流方向或电子流动方向判断；、根据电流方向或电子流动方向判断；3、根据原电池两极发生的变化来判断；、根据原电池两极发生的变化来判断；4、电极反应现象、电极反应现象复习回忆复习回忆本讲稿第十页，共三十五页四、构成原电池的条件四、构成原电池的条件:1、自发进行的氧化还原反应、自发进行的氧化还原反应2、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。体如碳棒）做电极。（一般负极与电解质发生氧化还原反应）（一般负极与电解质发生氧化还原反应）3、两极材料均插入电解质溶液中、两极材料均插入电解质溶液中。4、两极相连形成闭合回路。、两极相连形成闭合回路。本讲
7、稿第十一页，共三十五页复习回顾复习回顾 请大家判请大家判断右图所示原断右图所示原电池的正负极，电池的正负极，并写出电极反并写出电极反应方程式：应方程式：本讲稿第十二页，共三十五页 请大家结合所写电极反应，思请大家结合所写电极反应，思考铜锌原电池中哪种金属参与反应考铜锌原电池中哪种金属参与反应而被腐蚀，属于哪类腐蚀？而被腐蚀，属于哪类腐蚀？答案：锌答案：锌 电化学腐蚀电化学腐蚀 金属铜也接触到了电解质溶液，却没有被金属铜也接触到了电解质溶液，却没有被腐蚀，这对我们防止金属被腐蚀有什么启发？腐蚀，这对我们防止金属被腐蚀有什么启发？思考与交流思考与交流本讲稿第十三页，共三十五页 钢铁在干燥的空气里长
8、时间不钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很但在潮湿的空气里却很快被腐蚀快被腐蚀,这是什么原因呢这是什么原因呢?本讲稿第十四页，共三十五页钢铁在酸性很弱或中钢铁在酸性很弱或中性条件下的腐蚀性条件下的腐蚀钢铁在酸性较强钢铁在酸性较强条件下的腐蚀条件下的腐蚀本讲稿第十五页，共三十五页 在负极，铁失去电子而被氧化成在负极，铁失去电子而被氧化成Fe2+：Fe 2e-=Fe 2+在正极，有两种情况：在正极，有两种情况：吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：2H2O+O2+4e-=4OH 析氢腐蚀：析氢腐蚀：2H+2e-=H2本讲稿第十六页，共三十五页吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）吸氧腐蚀与析氢
9、腐蚀（以钢铁为例）类型吸氧腐蚀(主要)析氢腐蚀（次要）条件正极反应(C)负极反应(Fe)其他反应水膜呈弱酸性或中性O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+水膜呈酸性2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈本讲稿第十七页，共三十五页 化学腐蚀和电化学腐蚀都是化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等铁等金属原子失去电子变成阳离子的过金属原子失去电子变成阳离子的过程。程。也就是说也就是说,金属在腐蚀过程中金属在腐蚀过程中,发生了发生了氧化还原反应氧化还原反应。金属腐蚀的本质金属腐蚀
10、的本质本讲稿第十八页，共三十五页第二课时本讲稿第十九页，共三十五页影响金属腐蚀的因素：影响金属腐蚀的因素：1 1、金属的本性：、金属的本性：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。2 2、介质：、介质：如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。解质溶液，都容易被腐蚀。本讲稿第二十页，共三十五页思考与交流思考与交流 请根据生活常识以及下图总结金属防护请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。到防止金属腐蚀的
11、目的。本讲稿第二十一页，共三十五页健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈本讲稿第二十二页，共三十五页衣架和电线的外面衣架和电线的外面包上一层塑料层包上一层塑料层本讲稿第二十三页，共三十五页某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选用油脂选用油脂来防锈，为什么不能用油漆来防锈，为什么不能用油漆本讲稿第二十四页，共三十五页自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的层既耐腐蚀又耐磨的Cr本讲稿第二十五页，共三十五页你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。举例说明。用牺牲镁块的方法来防止地用牺牲镁块的方法来防止地下
12、钢铁管道的腐蚀，镁块必下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换须定期更换 制成不锈钢，在金属表面镀一层比要制成不锈钢，在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。保护的金属更活泼的金属。用牺牲锌块的方法来保护用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换船身，锌块必须定期更换锌块锌块本讲稿第二十六页，共三十五页金属的防护方法金属的防护方法1 1、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层2 2、改变金属的内部组织结构、改变金属的内部组织结构3 3、在要保护的金属上连接一种比该金属更易、在要保护的金属上连接一种比该金属更易失去电子的金属失去电子的金属刷油漆、涂机油、加塑料层不锈钢、马口铁（Fe、Zn）、
13、白口铁(Fe、Sn)牺牲阳极的阴极保护法本讲稿第二十七页，共三十五页减少电化学腐蚀的措施减少电化学腐蚀的措施n n1、对金属做必要的精炼n n2、对机器、仪表及时保养n n3、将金属与介质隔离n n4、用适合的金属或非金属制成耐腐蚀的合 金n n5、采用电化学防护的方法本讲稿第二十八页，共三十五页1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（）A、Fe 2e-=Fe 2+B、2H+2e-=H2 C、4OH-4e-=2H2O+O2 D、2H2O+O2+4e-=4OH-D D课堂练习课堂练习本讲稿第二十九页，共三十五页2、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（）A、B
14、、C、FeFeFeFeFeFeSnSnZnZnA A本讲稿第三十页，共三十五页3、下列事实不能用电化学理论解释的是(）A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块B、铝片不用特殊方法保护C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用B B本讲稿第三十一页，共三十五页4 4、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（）A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率快反应速率B.B.镀层破损后，白口铁镀层破损后，白口铁(镀锌的铁镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁镀锡的铁)更易腐蚀更易腐蚀C.C.家用炒
15、菜铁锅出现锈斑的原因是发生了化学腐蚀家用炒菜铁锅出现锈斑的原因是发生了化学腐蚀D.吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时正极放出氢气吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时正极放出氢气E.E.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀比吸氧腐化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍蚀普遍A A本讲稿第三十二页，共三十五页5 5、以下现象与电化学腐蚀无关的是（、以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.A.黄铜(铜锌合金铜锌合金)制作的铜制品不易被腐蚀制作的铜制品不易被腐蚀B.B.生铁比纯铁容易腐蚀生铁比纯铁容易腐蚀C.C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
16、D.银制奖牌久置后表面变暗银制奖牌久置后表面变暗6 6、下列事实不能用电化学理论解释的是（）A.A.轮船水线下船壳上装一偶一定数量的锌块轮船水线下船壳上装一偶一定数量的锌块B.B.铝片不用特殊方法保存铝片不用特殊方法保存C.C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的硫酸铜后速率加快纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的硫酸铜后速率加快D.D.镀锌铁比镀锡铁耐用镀锌铁比镀锡铁耐用D DB B本讲稿第三十三页，共三十五页8、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（）A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜B.在金属中加入一些铬或镍制成合金C.在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌D.金属表面喷漆C C本讲稿第三十四页，共三十五页本讲稿第三十五页，共三十五页