金屬的腐蝕與防護(hù)

第3課時(shí)金屬的腐蝕與防護(hù)高中化學(xué)·選修4·魯科版1整理課件[目標(biāo)導(dǎo)航]

1.了解金屬腐蝕的原因。2.理解金屬電化學(xué)腐蝕的原理及類型。3.掌握金屬防護(hù)的方法、能夠利用電化學(xué)知識(shí)進(jìn)行金屬的防護(hù)。2整理課件一、金屬的腐蝕1.定義：金屬外表與周圍的物質(zhì)發(fā)生或因 而遭到破壞的過(guò)程。2．實(shí)質(zhì)：金屬電子發(fā)生反響。化學(xué)反響電化學(xué)作用失去氧化3整理課件3．分類： ①腐蝕：指金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反響，腐蝕過(guò)程中無(wú)電流產(chǎn)生。 ②腐蝕：涉及電化學(xué)原理，腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生?；瘜W(xué)電化學(xué)4整理課件二、金屬電化學(xué)腐蝕的原理1．定義：不純的金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)發(fā)生反響，較活潑金屬電子被的過(guò)程。2．實(shí)質(zhì)：金屬作原電池的極而失電子被氧化。3．分類： (1)吸氧腐蝕：在水膜時(shí)，正極上O2被復(fù)原。 (2)析氫腐蝕：在水膜酸性時(shí)，正極上H＋被復(fù)原。原電池失去氧化負(fù)酸性很弱或呈中性較強(qiáng)5整理課件三、金屬的防護(hù)1．改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成等。2．加層，如在金屬外表噴油漆、涂油脂、電鍍等。3．電化學(xué)防護(hù)，電化學(xué)保護(hù)分為保護(hù)法和 保護(hù)法。合金防護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極電6整理課件7整理課件(3)吸氧腐蝕時(shí)正極放出O2，析氫腐蝕時(shí)正極放出H2(

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)(4)純鐵在稀硫酸中發(fā)生析氫腐蝕(

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)(5)現(xiàn)實(shí)生活中電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍(√)(6)金屬作為原電池的負(fù)極或電解池的陰極時(shí)均被保護(hù)(

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)8整理課件2．(選一選)以下事實(shí)中與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是() A．光亮的自行車鋼圈不易生銹 B．黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 C．銅、鋁電線一般不連接起來(lái)作導(dǎo)線 D．生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)更容易生銹 答案A9整理課件解析B、C、D均有兩個(gè)電極，容易遇到電解質(zhì)溶液形成原電池，而A不具備形成原電池條件。10整理課件3．(選一選)以下金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是() A．水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極 B．金屬護(hù)欄外表涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子膜 D．地下鋼管連接鎂塊 答案A11整理課件解析鋼閘門連接電源的負(fù)極，為電解池的陰極，被保護(hù)，屬于外加電流的陰極保護(hù)法；金屬護(hù)欄外表涂漆、汽車底盤噴涂高分子膜是金屬外表覆蓋保護(hù)層，隔絕空氣；鎂比鐵活潑，構(gòu)成原電池，鐵為正極，被保護(hù)，是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。12整理課件4．(填一填)如下圖水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘， 放置數(shù)天觀察： (1)鐵釘在逐漸生銹，那么鐵釘?shù)母g屬于 ________腐蝕。 (2)假設(shè)試管內(nèi)液面上升，那么原溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕，電極反響式：負(fù)極：______________， 正極：_____________________________。 (3)假設(shè)試管內(nèi)液面下降，那么原溶液呈________性，發(fā)生________腐蝕。電極反響式：負(fù)極________________， 正極：________________________________________。13整理課件14整理課件解析根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：有兩種不同的材料(Fe為負(fù)極，碳為正極)，有電解質(zhì)溶液，形成閉合回路，可知鐵釘?shù)母g屬于電化學(xué)腐蝕。試管內(nèi)液面上升，說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，試管內(nèi)氣體被吸收所致，是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果；試管內(nèi)液面下降，說(shuō)明試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大，試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體所致，是鐵釘?shù)奈鰵涓g的結(jié)果。

15整理課件一、金屬的腐蝕1．化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與非金屬等直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸形成原電池電流無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生16整理課件17整理課件2.吸氧腐蝕與析氫腐蝕的比較18整理課件19整理課件20整理課件[關(guān)鍵提醒]在通常情況下，潮濕的空氣中水膜酸性較弱，金屬在潮濕的空氣中主要發(fā)生的是吸氧腐蝕。21整理課件【例1】如下圖，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再參加含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng))，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()22整理課件A．a(chǎn)中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色B．b中鐵釘上發(fā)生復(fù)原反響C．a(chǎn)中銅絲上發(fā)生氧化反響D．b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生答案B23整理課件解析依據(jù)原電池原理分析可知：

24整理課件a中鐵釘附近不變紅色，銅絲上發(fā)生復(fù)原反響；b中鐵釘上發(fā)生復(fù)原反響，鋁條附近沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。[反思感悟]在金屬活動(dòng)順序表中氫前面和氫之后的多數(shù)金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕，但氫前面的金屬才能發(fā)生析氫腐蝕25整理課件二、金屬腐蝕的快慢與金屬的防護(hù)1．金屬腐蝕的快慢規(guī)律

(1)在同種電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋?電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極。

(2)同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋簭?qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液26整理課件(3)同一種電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕速率越快(鈍化除外)。(4)純度越高的金屬，腐蝕速率越慢。(5)不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中，氧氣濃度越大，腐蝕越快。27整理課件2．金屬的電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法陰極電保護(hù)法原理原電池原理電解池原理保護(hù)對(duì)象正極金屬得到保護(hù)陰極金屬得到保護(hù)應(yīng)用鋼鐵設(shè)備如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等裝上鎂合金或鋅片土壤、海水及水中的金屬設(shè)備28整理課件[關(guān)鍵提醒]金屬腐蝕與其組成、另一電極材料、接觸的電解質(zhì)等外界因素有關(guān)。29整理課件【例2】以下與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()30整理課件A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B．圖b中，開(kāi)關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu－Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開(kāi)關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．圖d中，Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的答案B31整理課件解析A項(xiàng)，液面處氧氣的濃度大且與海水接觸，故在液面處鐵棒腐蝕最嚴(yán)重；B項(xiàng)，開(kāi)關(guān)由M改置于N時(shí)，由于Zn比Cu活潑，