【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)課件1

第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷1.原電池中,較活潑的金屬

電子,發(fā)生

反應(yīng),被氧化。如Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成的原電池中,被氧化的金屬為

,被保護(hù)的金屬為

。

2.電解池中,若陽(yáng)極不是惰性電極,則陽(yáng)極金屬

電子,發(fā)生

反應(yīng),引起陽(yáng)極金屬不斷損耗,而陰極金屬受到保護(hù)。如圖所示:

被氧化的金屬為

,被保護(hù)的金屬為

。

失去

氧化ZnCu失去

氧化CuFe知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷一、金屬的腐蝕1.定義金屬或合金與周圍的

發(fā)生

而引起損耗的現(xiàn)象。

2.本質(zhì)金屬原子

電子變?yōu)?/p>

離子,金屬發(fā)生

反應(yīng)。

3.分類(1)化學(xué)腐蝕:金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)直接反應(yīng)而引起的腐蝕。(2)電化學(xué)腐蝕:當(dāng)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。氣體或液體氧化還原反應(yīng)失去陽(yáng)氧化知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷【微思考1】在潮濕空氣中,鋼鐵制品表面會(huì)形成一層水膜,空氣中的哪些氣體會(huì)溶解在其中形成電解質(zhì)溶液?提示:CO2、SO2、H2S等氣體。

知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷4.鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕的分類:知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷(2)鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較:酸性較強(qiáng)

中性酸性很弱2H++2e-==

H2↑

O2+2H2O+4e-==

4OH-Fe+2H+==

Fe2++H2↑

2Fe+2H2O+O2==

2Fe(OH)2知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷【微思考2】在鋼鐵的銹蝕過(guò)程中,Fe(OH)2如何變?yōu)镕e2O3·xH2O?

提示:氫氧化亞鐵進(jìn)一步被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵,氫氧化鐵再失去部分水生成Fe2O3·xH2O。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷二、金屬的防護(hù)1.改變金屬材料的組成鉻

鎳抗腐蝕生物兼容知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷2.在金屬表面覆蓋保護(hù)層

覆蓋致密保護(hù)層油漆電鍍發(fā)藍(lán)四氧化三鐵陽(yáng)極鈍化知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷3.電化學(xué)保護(hù)法(1)犧牲陽(yáng)極法:應(yīng)用

原理,讓被保護(hù)金屬作

極,另找一種活潑性較強(qiáng)的金屬作

極。

如圖所示:原電池正負(fù)知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷(2)外加電流法:利用

原理,把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為

極,用惰性電極作為輔助

極,兩者均放在電解質(zhì)溶液里,外接

。

如圖所示:電解陰陽(yáng)直流電源知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷【微思考3】在探究保護(hù)鐵的犧牲陽(yáng)極法的實(shí)驗(yàn)中,所用試劑K3[Fe(CN)6]溶液的作用是什么?

提示:利用K3[Fe(CN)6]溶液可與Fe2+反應(yīng)生成KFe[Fe(CN)6]特征藍(lán)色沉淀,來(lái)檢驗(yàn)溶液中是否生成了Fe2+。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷(1)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物。

(

)(2)銅在酸性較強(qiáng)的溶液中均可發(fā)生析氫腐蝕。

(

)(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極鐵失去電子生成Fe3+。

(

)(4)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣。

(

)(5)鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比鍍銅前更容易生銹。

(

)(6)外加電流法是將被保護(hù)金屬接在直流電源的正極。

(

)(7)在船體外嵌入鋅塊,可以減緩船體的腐蝕,屬于犧牲陰極法。

(

)(8)在潮濕空氣中,鋼鐵表面形成水膜,金屬發(fā)生的一定是吸氧腐蝕。

(

)答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×

(7)×任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較問題探究1.與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管易生銹,為什么?2.你認(rèn)為在硫酸廠附近的金屬發(fā)生的主要是哪一類腐蝕?

答案:鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕,增大腐蝕速率,鐵作負(fù)極,易失電子,所以易生銹。

答案:析氫腐蝕;硫酸廠附近空氣中的二氧化硫的含量較高,導(dǎo)致金屬接觸到的溶液酸性較強(qiáng),所以易發(fā)生析氫腐蝕。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)深化拓展化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別與聯(lián)系任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)素能應(yīng)用典例1下列有關(guān)金屬腐蝕的說(shuō)法中正確的是

(

)A.金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過(guò)程B.電化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過(guò)程C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,負(fù)極吸收氧氣,產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同,但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)答案:D

解析:金屬腐蝕的本質(zhì),主要是金屬原子失電子被氧化,腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質(zhì)接觸,腐蝕主要包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,所以A錯(cuò)誤;電化學(xué)腐蝕指不純金屬發(fā)生原電池反應(yīng)而損耗的過(guò)程,不需要外加電流,所以B錯(cuò)誤;鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,正極吸收氧氣,所以C錯(cuò)誤;只有選項(xiàng)D正確。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)

金屬腐蝕類型的判斷方法(1)根據(jù)是否發(fā)生原電池反應(yīng)來(lái)判斷。發(fā)生原電池反應(yīng)引起的金屬腐蝕,屬于電化學(xué)腐蝕,否則屬于化學(xué)腐蝕。(2)根據(jù)金屬的活動(dòng)性及電解質(zhì)溶液的酸性強(qiáng)弱判斷,位于金屬活動(dòng)性順序中氫前面的金屬,在酸性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕,在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕;位于金屬活動(dòng)性順序氫后面的金屬只可能發(fā)生吸氧腐蝕。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1(2019江蘇卷)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后,置于如圖所示裝置中,進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是(

)A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+B.鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)答案:C

解析:題述條件下鐵粉發(fā)生了吸氧腐蝕,Fe失電子生成Fe2+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在鐵的腐蝕過(guò)程中,化學(xué)能會(huì)轉(zhuǎn)換為電能和熱能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;活性炭與Fe、NaCl溶液構(gòu)成原電池,可加快鐵的腐蝕速率,C項(xiàng)正確;以水代替NaCl溶液,水雖是一種弱電解質(zhì),但也能使鐵發(fā)生吸氧腐蝕,只是速率會(huì)變慢,D項(xiàng)錯(cuò)誤。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)金屬腐蝕快慢的判斷及金屬的防護(hù)問題探究1.鍍鋅鐵和鍍錫鐵均是在鐵片表面覆蓋了保護(hù)層,當(dāng)保護(hù)層損壞時(shí),哪類鐵腐蝕速率較大?2.在同一電解質(zhì)溶液中,對(duì)于電解原理引起的腐蝕(金屬作電解池的陽(yáng)極)、原電池原理引起的腐蝕(金屬作原電池的負(fù)極)、化學(xué)腐蝕、有防護(hù)措施的腐蝕,這些腐蝕由快到慢的順序是怎樣的?答案:鍍錫鐵。

答案:在同一電解質(zhì)溶液中:電解原理引起的腐蝕(金屬作電解池的陽(yáng)極)>原電池原理引起的腐蝕(金屬作原電池的負(fù)極)>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)深化拓展1.金屬的防護(hù)措施任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)2.犧牲陽(yáng)極法與外加電流法的比較

優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)素能應(yīng)用典例2如圖,各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?

)A.②①③④ B.④③①②C.④②①③ D.③②④①

答案:C

解析:②③④實(shí)質(zhì)均為原電池裝置。③中Fe為正極被保護(hù);②④中Fe為負(fù)極,均被腐蝕,但相對(duì)來(lái)說(shuō),Fe和Cu的金屬活動(dòng)性的差別比Fe和Sn的大,故Fe-Cu原電池中Fe被腐蝕得快;①中發(fā)生化學(xué)腐蝕。優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)

不同條件下金屬腐蝕快慢的判斷(1)在同一電解質(zhì)溶液中:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。(2)同一種金屬在不同電解質(zhì)溶液中腐蝕由快到慢的順序?yàn)?其他條件相同):強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(3)無(wú)保護(hù)措施的金屬腐蝕>有一定保護(hù)措施的金屬腐蝕>原電池正極金屬的腐蝕>電解池陰極金屬腐蝕。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),電解質(zhì)溶液濃度越大,腐蝕一般越快。優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)典例3鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕,該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式為

。

(2)為了減小某水庫(kù)鐵閘門被腐蝕的速率,可以采用圖甲所示的方案,其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用

(填寫字母序號(hào))。該防護(hù)方法屬于

法。

A.銅 B.鈉 C.鋅 D.石墨優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)(3)圖乙所示的方案也可以減小鐵閘門的腐蝕速率,其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的

極。該防護(hù)方法稱為

。

優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)答案:(1)負(fù)極:2Fe-4e-==

2Fe2+,正極:O2+2H2O+4e-==

4OH-(2)C

犧牲陽(yáng)極(3)負(fù)外加電流法解析:(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),負(fù)極上Fe失電子,正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅,則鋅會(huì)失去電子而溶解,Fe被保護(hù),屬于犧牲陽(yáng)極法,Na會(huì)與水反應(yīng)生成NaOH,達(dá)不到保護(hù)鐵閘門的目的。(3)中防護(hù)方法屬于外加電流法,需把被保護(hù)的鐵閘門連接在電源的負(fù)極。優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)(1)判斷電化學(xué)保護(hù)法的類型,應(yīng)分清其基本原理,看是利用電解原理的外加電流法還是應(yīng)用原電池原理的犧牲陽(yáng)極法,兩者不能混淆。(2)無(wú)論是吸氧腐蝕還是析氫腐蝕,作為負(fù)極的鐵都不斷地被氧化。(3)由于通常情況下,金屬表面不會(huì)接觸到酸性較強(qiáng)的溶液,所以金屬腐蝕的主要形式是電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕,而且析氫腐蝕最終也會(huì)被吸氧腐蝕代替。金屬活動(dòng)性順序中位于氫前和氫后的金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕,但只有在氫前的金屬才會(huì)發(fā)生析氫腐蝕。優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法不正確的是(

)A.純銀器的表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí),鍍層不能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用C.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極法D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕

答案:D

解析:純銀器的表面在空氣中易生成硫化物失去光澤,屬于化學(xué)腐蝕,A項(xiàng)正確;當(dāng)鍍錫鐵制品鍍層破損后,由于鐵比錫活潑,形成原電池時(shí),鐵作原電池的負(fù)極,加快鐵的腐蝕,B項(xiàng)正確;鋅比鐵活潑,當(dāng)在海輪外殼上連接鋅塊后,鋅失電子而海輪外殼被保護(hù),此法為犧牲陽(yáng)極法,C項(xiàng)正確;要采用電解原理保護(hù)金屬,應(yīng)將金屬與直流電源的負(fù)極相連,即作電解池的陰極,D項(xiàng)錯(cuò)誤。優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)1.下列關(guān)于電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的說(shuō)法正確的是(

)A.電化學(xué)腐蝕沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)B.化學(xué)腐蝕發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.電化學(xué)腐蝕沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),化學(xué)腐蝕發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.電化學(xué)腐蝕有電子轉(zhuǎn)移,化學(xué)腐蝕沒有電子轉(zhuǎn)移答案:B

解析:電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)一樣,兩者都發(fā)生氧化還原反應(yīng),都是金屬失電子,被氧化,但電化學(xué)腐蝕構(gòu)成原電池,有電流產(chǎn)生,而化學(xué)腐蝕沒有產(chǎn)生電流。優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)2.鋼鐵在潮濕的空氣中往往發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕,下列方程式在鋼鐵的電化學(xué)腐蝕過(guò)程中不存在的是(

)答案:D

解析:鋼鐵在潮濕的空氣中可發(fā)生吸氧腐蝕,其電極反應(yīng)式分別為負(fù)極:2Fe-4e-==

2Fe2+,正極:O2+4e-+2H2O==

4OH-,總反應(yīng):2Fe+2H2O+O2==

2Fe(OH)2。優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(cè)3.關(guān)于右圖所示裝置(只是個(gè)示意圖),敘述錯(cuò)誤的是(

)A.石墨電極反應(yīng)式:2H+-2e-=H2↑B.鼓入少量空氣,會(huì)加快Fe的腐蝕C.加入少量NaCl,會(huì)加快Fe的腐蝕D.加入HCl,石墨電極反應(yīng)式:2H++2e-=H2↑答案:A

解析:該裝置中發(fā)生Fe的吸氧腐蝕,石墨電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-==

4OH-,A項(xiàng)錯(cuò)誤。

優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版部編版【人教版】金屬的腐蝕與防護(hù)PPT精品課件1任務(wù)一任務(wù)二素養(yǎng)脈絡(luò)