2020版化学鲁科版选修4ppt课件：第1章第3节第3课时金属的腐蚀与防护.ppt

金属的腐蚀与防护,第,3,课时,第,1,章 第,3,节 化学能转化为电能,电池,金属的腐蚀与防护第3课时第1章 第3节 化学能转,核心素养发展目标,HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO,1.,科学探究与创新意识：通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式2.,科学态度与社会责任：认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方法核心素养发展目标1.科学探究与创新意识：通过实验科学探究金属,新知导学,启迪思维 探究规律,达标检测,检测评价 达标过关,内容索引,NEIRONGSUOYIN,新知导学 启迪思维 探究规律达标检测,01,新知导学,01新知导学,1.,金属腐蚀,(1),概念：金属表面与周围的物质发生,或因,作用而遭到破坏的过程2),实质：金属腐蚀的实质是金属,电子发生,反应3),分类：根据与金属接触的物质不同，金属腐蚀可分为两类：,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电化学腐蚀：不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时，会发生,反应，比较,的金属,电子而被氧化化学反应,电化学,一、金属腐蚀,失,氧化,原电池,活泼,失去,1.金属腐蚀化学反应电化学一、金属腐蚀失氧化原电池活泼失去,2.,钢铁的电化学腐蚀,根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

铜板上铁铆钉处的电化学腐蚀如下图所示：,铁钉的析氢腐蚀示意图,铁钉的吸氧腐蚀示意图,2.钢铁的电化学腐蚀铁钉的析氢腐蚀示意图 铁钉,(1),析氢腐蚀：当铁钉表面的电解质溶液,较强时，腐蚀过程中有,H,2,放出负极：,；,正极：,；,总反应：,2),吸氧腐蚀：当铁钉表面的电解质溶液呈,或呈,并溶有,O,2,时，将会发生吸氧腐蚀负极：,；,正极：,；,总反应：,铁锈,(Fe,2,O,3,x,H,2,O),的形成：,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,x,H,2,O,(3,x,)H,2,O,酸性,Fe,2e,=Fe,2,2H,2e,=H,2,Fe,2H,=Fe,2,H,2,中性,弱酸性,2Fe,4e,=2Fe,2,2H,2,O,O,2,4e,=4OH,2Fe,2H,2,O,O,2,=2Fe(OH),2,(1)析氢腐蚀：当铁钉表面的电解质溶液 较,(,1,),化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大2,),析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主3,),钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成,Fe,2,，而非,Fe,3,。

归纳总结,(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学,例,1,下列关于金属腐蚀的说法正确的是,A.,金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：,M,n,H,2,O=M(OH),n,H,2,B.,金属的化学腐蚀的实质是：,M,n,e,=M,n,，电子直接转移给氧化剂,C.,金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行,D.,在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀,解析,金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出,H,2,，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀例1下列关于金属腐蚀的说法正确的是 解析金属腐蚀的实质,例,2,下列事实与电化学腐蚀无关的是,A.,光亮的自行车钢圈不易生锈,B.,黄铜,(Cu,、,Zn,合金,),制的铜锣不易生锈,C.,铜、铝电线一般不连接起来做导线,D.,生铁比熟铁,(,几乎是纯铁,),容易生锈,解析,B,、,C,、,D,项均与原电池有关，能用电化学知识来解释，故选,A,例2下列事实与电化学腐蚀无关的是 解析B、C、D项均与,例,3,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，略高于小试管液面以下有关解释合理的是,A.,生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应,B.,雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀,C.,墨水回升时，碳极反应式为：,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,D.,具支试管中溶液,pH,逐渐减小,例3如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH4的,解析,生铁片中的碳是原电池的正极，,A,错误；,雨水酸性较强，开始时铁片发生析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，,B,错误；,墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应式为：,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,，,C,正确；,铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管中溶液,pH,都增大，,D,错误解析生铁片中的碳是原电池的正极，A错误；,思维启迪,金属腐蚀类型的判断方法,(1),发生原电池反应引起的腐蚀为电化学腐蚀，无原电池反应发生的腐蚀为化学腐蚀2),金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。

思维启迪金属腐蚀类型的判断方法,金属的化学腐蚀和电化学腐蚀的比较,相关链接,化学腐蚀,电化学腐蚀,吸氧腐蚀,析氢腐蚀,条件,金属与干燥气体或非电解质液体等直接接触,水膜中溶有,O,2,，酸性很弱或呈中性,水膜酸性较强,本质,金属被氧化而腐蚀,较活泼金属被氧化而腐蚀,现象,无电流产生,有微弱电流产生,反应式,(,以铁腐蚀为例,),4Fe,3O,2,=2Fe,2,O,3,负极：,2Fe,4e,=2Fe,2,正极：,2H,2,O,O,2,4e,=4OH,正极：,4H,4e,=2H,2,联系,两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大,金属的化学腐蚀和电化学腐蚀的比较相关链接化学腐蚀电化学腐蚀,特别提示,判断金属腐蚀的类型时，要综合考虑金属的纯度、金属的活动性及接触物质的性质特别提示判断金属腐蚀的类型时，要综合考虑金属的纯度、金属的,1.,电化学保护法,(1),牺牲阳极保护法,原电池原理,如图,1,所示，在被保护的钢闸门上装上若干金属锌块,(,比铁活泼,),，锌块做原电池的,极；钢闸门做原电池的,极二、金属的防护方法,负,正,图,1,1.电化学保护法二、金属的防护方法负正图1,(2),外加电流的阴极保护法,电解原理,如图,2,所示，被保护的钢闸门做,极，与电源的,极相连；惰性电极做,极，与电源的,极相连。

负,正,图,2,阳,阴,(2)外加电流的阴极保护法电解原理负正图2阳阴,2.,其他保护法,(1),加涂保护层：如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法，使金属与,等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀2),改变金属的内部结构：如把铬、镍等金属加入普通钢里制成耐腐蚀的,空气、水,不锈钢,2.其他保护法空气、水不锈钢,归纳总结,归纳总结,例,4,下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是,A.,若,X,为碳棒，开关,K,置于,A,处可减缓铁的腐蚀,B.,若,X,为锌棒，开关,K,置于,A,或,B,处都可减缓铁的腐蚀,C.,若,X,为锌棒，开关,K,置于,B,处时，为牺牲阳极保护法,D.,若,X,为碳棒，开关,K,置于,B,处时，铁电极上发生的反,应为：,2H,2e,=H,2,例4下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是,解析,若,X,为碳棒，开关,K,置于,A,处，铁做电解池的阴极，属外加电流的阴极保护法，,A,项正确；,若,X,为碳棒，开关,K,置于,B,处，铁做原电池的负极，电极反应为：,Fe,2e,=Fe,2,，,D,项不正确；,若,X,为锌棒，开关,K,置于,A,处，铁做电解池的阴极，属外加电流的阴极保护法，若,X,为锌棒，开关,K,置于,B,处时，铁做原电池的正极，属牺牲阳极保护法，,B,项和,C,项均正确。

解析若X为碳棒，开关K置于A处，铁做电解池的阴极，属外加电,思维启迪,解答一池二用电化学类型试题时应首先判断电池类别和确定电极材料思维启迪,牺牲阳极保护法实验探究,相关链接,实验操作,按如图所示连接好装置，往,Fe,电极区滴入,2,滴黄色,K,3,Fe(CN),6,(,铁氰化钾,),溶液，观察烧杯内溶液颜色有无变化,牺牲阳极保护法实验探究相关链接实验操作按如图所示连接好装置，,实验现象,电压表指针发生偏转，,Fe,电极上有气泡产生，但往,Fe,电极附近滴入,K,3,Fe(CN),6,溶液不显特征蓝色,实验结论,Zn,、,Fe,和经过酸化的,NaCl,溶液构成原电池,电极反应,负极：,Zn,2e,=Zn,2,正极：,2H,2e,=H,2,该装置中铁未被腐蚀,实验现象电压表指针发生偏转，Fe电极上有气泡产生，但往Fe电,例,5,下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是,A.,B.,C.,D.,解析,当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢顺序为电解池的阳极,原电池的负极,化学腐蚀,原电池的正极,电解池的阴极本题中，铁腐蚀由快到慢的顺序为,例5下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢,思维启迪,金属腐蚀快慢的判断方法,(1),同一金属在相同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢顺序为电解池的阳极,原电池的负极,化学腐蚀,原电池的正极,电解池的阴极。

2),同一金属在相同电解质溶液中，电解质浓度越大，腐蚀越快3),同一金属在不同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢是强电解质溶液,弱电解质溶液,非电解质溶液思维启迪金属腐蚀快慢的判断方法,金属腐蚀受多种因素影响：,(1),就金属本性来说，金属越活泼，越易失电子被腐蚀2),金属越纯越难腐蚀，如纯铁即使在酸性溶液中反应也很慢，但生铁在潮湿空气中就会发生腐蚀而生锈3),介质对金属腐蚀的影响也很大，如金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都易被腐蚀相关链接,金属腐蚀受多种因素影响：(1)就金属本性来说，金属越活泼，越,学习小结,XUEXIXIAOJIE,学习小结XUEXIXIAOJIE,02,达标检测,02达标检测,1.,下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是,A.,铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀,B.,铁只能发生析氢腐蚀,C.,铜只能发生吸氧腐蚀,D.,析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍,1,2,3,4,5,6,解析,在金属活动性顺序中，铜排在氢之后，铜不能将氢气置换出来，所以不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀，故,A,项错误，,C,项正确；,铁既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，故,B,项错误；,在自然界中，吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，故,D,项错误。

1.下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是 123456解析,2.,铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示下列说法正确的是,A.,正极电极反应式为：,2H,2e,=H,2,B.,此过程中还涉及反应：,4Fe(OH),2,2H,2,O,O,2,=4Fe(OH),3,C.,此过程中,Fe,、,Cu,均被腐蚀,D.,此过程中电流从,Fe,流向,Cu,解析,铁铆钉吸氧腐蚀的正极电极反应式为：,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,，铜做正极不被腐蚀，电子从负极通过导线流向正极1,2,3,4,5,6,2.铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示下列说法正确的是 解,解析,铁是负极，失电子被氧化成,Fe,2,，在正极氧气得电子发生还原反应生成,OH,，正极反应式为：,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,，,A,项正确；,将氧气吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快，,D,项错误；,向自来水中加入少量的氯化钠固体，可使电解质溶液的导电能力增强，加快腐蚀速率，,C,项正确；,若将石墨电极换成镁电极，负极为镁，铁被保护，难以看到铁生锈，,B,项正确3.,为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置，下列有关说法中错误的是,A.,正极的电极反应式为。