2016年春高中化学人教选修4课件第4章第4节金属的电化学腐蚀与防护
52页1、成才之路 化学,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修,电化学基础,第四章,第四节 金属的电化学腐蚀与防护,第四章,新知导学,气体或液体,氧化还原,失去,氧化,接触的介质,化学,电化学,干燥,非电解质,加快,不纯,电解质,原电池,活泼,失去,电解质溶液,原电池,铁,碳,酸性,H2,Fe2e=Fe2 2H2e=H2 Fe2H=Fe2H2,酸性很弱,中性、碱性,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe4e=2Fe2 2H2OO24e=4OH 2FeO22H2O=2Fe(OH)2,抗腐蚀的合金不锈钢,喷油漆、涂油脂、搪瓷,原电池,正极,负极,电解池,阴,阳,直流,1纯铁片放入稀硫酸中发生的是什么腐蚀? 提示:化学腐蚀。 2铁在自然界中发生的腐蚀主要是哪类腐蚀? 提示:主要是电化学腐蚀,其中以吸氧腐蚀为主。,自主探究,3(1)自行车淋雨后为什么更容易生锈? (2)为了防锈,淋雨后的自行车应怎样处理? 提示:(1)雨水中溶解了大量的硫和氮的氧化物,其酸性较强,金属器件淋雨后更容易形成原电池而发生电化学腐蚀。 (2)先用自来水冲洗,再用干抹布擦干。最好的在磨损的地方涂少量润滑油
2、。 4电化学防护的实质是什么? 提示:电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极,不参与电极反应,从而不被氧化。,1化学腐蚀与电化学腐蚀比较,金属的化学腐蚀与电化学腐蚀,教材点拨,提示:只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀,位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。,2钢铁生锈的过程和特点 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是铁原子失电子生成Fe2。,提示:析氢腐蚀和吸氧腐蚀通常同时存在,但因为酸性较强的环境不多,所以吸氧腐蚀较为普遍。,(2015银川高二检测)如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH5的雨水和生铁片。观察到开始时导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( ),典例透析,A生铁片中的碳是原电池的阳极,发生还原反应 B雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀 C红墨水回升时,碳极反应式:O22H2O4e= 4OH D具支试管中溶液pH逐渐减小,【解析】 生铁与其中的碳及电解质溶液构成原电池,负极是铁,铁失去电子发生氧化反应,碳是正极,正极发生还原反应:开始时,因酸性较强发生析氢腐蚀,一段时间后导管内液面回升且
3、略高于小试管液面,说明具支试管中气体压强减小,即此时发生吸氧腐蚀,反应式是2H2OO24e=4OH,故溶液的pH增大,A、B、D错误;C正确。 【答案】 C,1铜制品上的铝质铆钉,在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( ) A形成原电池,铝作负极 B形成原电池,铜作负极 C形成原电池时,电流由铝流向铜 D铝质铆钉发生了化学腐蚀,变式训练,解析:电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应,金属铝发生的是电化学腐蚀,铝比铜活泼,故金属铝是负极;电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反,应是由铜流向铝。 答案:A,1金属腐蚀快慢的判断方法 (1)在同一电解质溶液中: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护措施的腐蚀。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为:强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。,金属腐蚀快慢的判断以及金属的防护,教材点拨,(3)有无保护措施的:无保护措施的金属腐蚀有一定保护措施的金属腐蚀牺牲阳极的阴极金属的腐蚀有外接电源的阴极金属腐蚀。 (4)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。 提示:对于活动性不同的两金属,活动性差别越大
4、,氧化还原反应的速率越快,活泼金属腐蚀越快;纯度越高的金属,腐蚀速率越慢。,2金属腐蚀的防护方法 (1)改变金属的内部组织结构。 例如:把铬、镍等加入普通钢里制成的不锈钢,就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。 (2)在金属表面覆盖保护层。 在金属表面覆盖致密的保护层,从而使金属制品跟周围物质隔离开来,这是一种普遍采用的防护方法。 以钢铁的防护为例,根据保护层成分的不同,可分为如下几种:,在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。例如,船身、车厢、水桶等常涂油漆;汽车外壳常喷漆;枪炮、机器常涂矿物性油脂等。 用电镀、热镀、喷镀的方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等。例如,常用的白铁皮就是在薄钢板的表面热镀上一层锌;自行车钢圈就是用电镀的方法镀上一层既耐腐蚀又耐磨的铬或镍。 用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。例如,工业上常借一些溶液的氧化作用,在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。,(3)电化学保护法。 牺牲阳极的阴极保护法。 将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属
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