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1、高二化学金属的腐蚀与防护课件第1页，本讲稿共16页铁锈斑斑,让人心酸;第2页，本讲稿共16页 每年被腐蚀的铁占到世界钢铁年产量的十每年被腐蚀的铁占到世界钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国民分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国民生产总值生产总值2%4%；2012年约是：年约是：7000亿元亿元（2012年开封市国民生产总值为年开封市国民生产总值为1200亿元）亿元）。是水灾、火灾、风灾和地震损失的总和的是水灾、火灾、风灾和地震损失的总和的6倍。倍。不看不知道不看不知道第3页，本讲稿共16页第四章 电化学基础第四节第四节:金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护通许一高 张
2、倩第4页，本讲稿共16页请大家阅读课本84-85页内容：1 什么是金属腐蚀？其本质是什么？2 金属腐蚀有哪些种类？3 什么是电化学腐蚀？第5页，本讲稿共16页金属单质失电子被氧化成阳离子。金属单质失电子被氧化成阳离子。1.1.含义：含义：金属或合金与周围接触到的气体或金属或合金与周围接触到的气体或液体发生液体发生 反应而损耗的现象。反应而损耗的现象。反应而损耗的现象。反应而损耗的现象。2.2.本质：本质：一、金属的腐蚀:M neM ne-Mn+(1)化学腐蚀：化学腐蚀：金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂金属在干燥环境中跟接触到的氧化
3、剂直接发直接发直接发直接发生化学反应生化学反应生化学反应生化学反应而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。(2)(2)电化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金跟跟跟跟电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液接触时接触时接触时接触时,会发会发会发会发生生生生原电池反应原电池反应原电池反应原电池反应,较活泼的金属失电子而被较活泼的金属失电子而被较活泼的金属失电子而被较活泼的金属失电子而被腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀。氧化还原氧化还原3.3.金属腐蚀的类型：金属腐蚀的类型：第6页，本讲稿共16页（1）析氢腐蚀：）析氢腐蚀：当水膜当水
4、膜当水膜当水膜酸性较强酸性较强酸性较强酸性较强时时时时负极（负极（负极（负极（FeFe）：）：）：）：正极（碳）：正极（碳）：正极（碳）：正极（碳）：总反应：总反应：总反应：总反应：Fe 2e Fe 2e-=Fe=Fe2+2+2H2H+2e +2e-=H2 Fe+2HFe+2H+=Fe=Fe2 +H2 2 当水膜当水膜当水膜当水膜酸性较弱或中性酸性较弱或中性酸性较弱或中性酸性较弱或中性时时时时（2）吸氧腐蚀：）吸氧腐蚀：负极（负极（FeFe）：）：）：）：正极（碳）：正极（碳）：正极（碳）：正极（碳）：总反应：总反应：总反应：总反应：2Fe 4e 2Fe 4e-=2Fe2+2+OO2 2+2H
5、+2H2 2O+4e O+4e-=4OH=4OH-2Fe+O2 2+2H2 2O=2Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2OO3 3 xH xH2O+(3-x)HO+(3-x)H2 2OO（铁锈的主要成份）（铁锈的主要成份）（铁锈的主要成份）（铁锈的主要成份）4.4.电化腐蚀的类型电化腐蚀的类型:第7页，本讲稿共16页铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么
6、？是空气中是空气中OO2 2与与HH2 2OO共共同作用的结果同作用的结果本质都是铁失电本质都是铁失电子被氧化。子被氧化。防止铁失电子，最简单防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水就是隔绝空气和水思考与交流思考与交流二、金属腐蚀的防护2.改变金属的内部结构：改变金属的内部结构：1.保护层法保护层法:制合金刷油漆、上油、电镀等第8页，本讲稿共16页3 3、金属的电化学防护：、金属的电化学防护：（1 1）牺牲阳极的阴极保护法：）牺牲阳极的阴极保护法：利用利用原电池原理原电池原理，让被保护金属做正极，不，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。反应，起到保护作用；而活泼金属反
7、应受到腐蚀。白条为船身上的锌块-第9页，本讲稿共16页（2）外加电流的阴极保护法：利用电解原理，外加电源形成电解池，金属与电源负极相连，避免金属失去电子。辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图-第10页，本讲稿共16页本节小结本节小结：（1）析氢腐蚀：）析氢腐蚀：负极（负极（Fe）：）：Fe 2e-=Fe2+正极（碳）：正极（碳）：2H+2e-=H2 总反应：总反应：Fe+2H+=Fe2+H2（2）吸氧腐蚀：）吸氧腐蚀：负极（负极（Fe）：）：2Fe 4e-=2Fe2+正极（正极（C）：）：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2第11页，
8、本讲稿共16页金属的电化学防护金属的电化学防护（1 1）牺牲阳极的阴极保护法）牺牲阳极的阴极保护法 利用利用原电池原理原电池原理，让被保护金属做正极，不，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀（2 2）外加电流的阴极保护法）外加电流的阴极保护法 利用利用电解原理电解原理，外加电源形成电解池，金属与电源，外加电源形成电解池，金属与电源负极相连，避免金属失去电子。负极相连，避免金属失去电子。第12页，本讲稿共16页1下列叙述中正确的是（下列叙述中正确的是（）锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸
9、铜溶液能加快反应速率快反应速率 镀层破坏后，白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀镀层破坏后，白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀锡的铁）更易腐蚀 钢铁表面常易锈蚀生成钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2 2OO3 3 xHH2 2O O A A都正确都正确都正确都正确 B B C C D D2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）制作的铜锣不易产生铜绿黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈生铁比软铁芯
10、（几乎是纯铁）容易生锈生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C.C.铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈D.D.银制奖牌久置后表面变暗银制奖牌久置后表面变暗BD巩固练习巩固练习第13页，本讲稿共16页3.3.如图如图,水槽中试管内有一枚铁钉放置数天水槽中试管内有一枚铁钉放置数天观察：观察：（1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生性，发生性，发生 腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极：电极反应式为：负极
11、：电极反应式为：负极：,正极：正极：正极：正极：若液面下降，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。（2）酸性较弱或中酸性较弱或中酸性较弱或中酸性较弱或中吸氧吸氧吸氧吸氧Fe2eFe2e-FeFe2+2+OO2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-4OH4OH酸酸酸酸析氢析氢析氢析氢Fe2eFe2e-FeFe2+2+2H2H+2e+2e-HH2 2 第14页，本讲稿共16页4.(07年高考广东化学卷)为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是()(A)将青铜器放在银质托盘上 (B)将青铜器保存在干燥的环境中(C)将青铜器保存在潮湿的空气中 (D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜BD第15页，本讲稿共16页 5.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序(5)(2)(1)(3)(4)在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀原电池原理的防护电解原理的防护原电池原理的防护电解原理的防护第16页，本讲稿共16页