人教版高中化學(xué)選修1：化學(xué)與生活 　金屬的腐蝕和防護(hù) 微課

第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)第一頁，共二十九頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解金屬腐蝕的原因及分類2、了解鋼鐵兩種電化學(xué)腐蝕的電極反應(yīng)式第二頁，共二十九頁。金屬腐蝕現(xiàn)象在生活中非常普遍鋼鐵腐蝕銅的腐蝕第三頁，共二十九頁。美國明尼蘇達(dá)州密西西比河上一座橋梁當(dāng)?shù)貢r(shí)間1日傍晚交通高峰時(shí)段突然垮塌，大約50輛汽車墜入河中。事故造成至少7人死亡，60人受傷。傷亡人數(shù)仍有可能增加。第四頁，共二十九頁。我國每年因金屬腐蝕造成的損失占國民生產(chǎn)總值(GNP)的2%～

4%，鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢的數(shù)量約占鋼鐵當(dāng)年產(chǎn)量的25%-30%。全世界每年因?yàn)榻饘俑g造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)7000億美元，是地震、水災(zāi)、臺風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失總和的6倍。資料第五頁，共二十九頁。什么是金屬腐蝕？金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是什么？思考與交流第六頁，共二十九頁。金屬的腐蝕與防護(hù)一、金屬的腐蝕1、定義：金屬或合金與周圍接觸的氣體或液體物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。2、實(shí)質(zhì)：金屬原子失e-氧化反應(yīng)金屬陽離子即：發(fā)生氧化還原反應(yīng)M-ne-=Mn+第七頁，共二十九頁。3、金屬腐蝕的類型（1）化學(xué)腐蝕（2）電化學(xué)腐蝕（更普遍且危害大）分類第八頁，共二十九頁。金屬與接觸到的干燥氣體（如O2,Cl2,SO2）或非電解質(zhì)液體(石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。（1）、化學(xué)腐蝕2）原理：1）定義：金屬跟氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)。例如：鐵和氯氣直接反應(yīng)而被腐蝕，純銀首飾直接和空氣中的氧氣反應(yīng)而被腐蝕第九頁，共二十九頁。家用不久的燃?xì)庠罘旁谀蠘O已差不多90年食品罐頭

一般情況下，溫度的升高會加快化學(xué)反應(yīng)速率。因此，溫度對化學(xué)腐蝕的影響較明顯。第十頁，共二十九頁。一只未清洗的鐵鍋，隔夜出現(xiàn)的現(xiàn)象?銹跡斑斑鐵生銹有幾個(gè)條件？鐵鍋生銹是發(fā)生了化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕？第十一頁，共二十九頁。科學(xué)探究

現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘，試管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，干燥劑和棉花，你也可以選用其他物品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵釘銹蝕需要哪些條件，以及在什么條件下銹蝕速率快。不同條件下鐵釘?shù)母g第十二頁，共二十九頁。實(shí)驗(yàn)方案CH3COOH溶液煮沸后迅速冷卻的蒸餾水及植物油加蒸餾水浸沒鐵釘?shù)囊话朊藁ê透稍飫┞然}氯化鈉溶液現(xiàn)象鐵釘被腐蝕最快相當(dāng)長時(shí)間鐵釘未被腐蝕鐵釘漸漸生銹無現(xiàn)象鐵釘漸漸生銹第十三頁，共二十九頁。鐵釘發(fā)生腐蝕的條件：

鐵釘?shù)母g在有O2、H2O存在的情況下，均可被腐蝕，當(dāng)遇到電解質(zhì)時(shí)，一般腐蝕速率更快。第十四頁，共二十九頁。（2）電化學(xué)腐蝕

1）定義：不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。①不純的金屬（或合金）②發(fā)生原電池反應(yīng)③負(fù)極金屬失電子被氧化2）注意：第十五頁，共二十九頁。鋼鐵在干燥的空氣里長時(shí)間不易被腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?第十六頁，共二十九頁。

在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水能電離出少量的H+和OH-,同時(shí)由于空氣中CO2的溶解,使水里的H+

增多：

H2O+CO2H2CO3H+

+HCO3

-這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池。第十七頁，共二十九頁。鋼鐵在酸性水膜腐蝕示意圖鋼鐵在水膜弱酸性或中性腐蝕示意圖電解質(zhì)溶液鋼鐵

其中鐵作負(fù)極，碳作正極，在負(fù)極，鐵失去電子而被氧化成Fe2+，在正極，則有兩種情況：第十八頁，共二十九頁。負(fù)極（Fe）：Fe—2e—=Fe2+正極（C）：①水膜酸性較強(qiáng)

2H++2e—=H2

②水膜酸性很弱或呈中性

2H2O+O2+4e—=4OH—鋼鐵發(fā)生兩種腐蝕的電極反應(yīng)式為：第十九頁，共二十九頁。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)正極C(+)總反應(yīng)進(jìn)一步反應(yīng)聯(lián)系鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較水膜呈酸性水膜酸性很弱或呈中性2H+2e=H2+_2Fe-4e=2Fe2+_Fe-2e=Fe2+_O2+2H2O+4e=4OH__2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe+2H=

+Fe

+H22+4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以吸氧腐蝕為主。第二十頁，共二十九頁。

化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕都是鐵等金屬原子失去電子變成陽離子的過程。也就是說,金屬在腐蝕過程中,發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。金屬腐蝕的本質(zhì)第二十一頁，共二十九頁。一只未清洗的鐵鍋，隔夜出現(xiàn)的現(xiàn)象?銹跡斑斑鐵鍋生銹是發(fā)生了化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕？第二十二頁，共二十九頁。解析：

屬于電化學(xué)腐蝕。因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的,鐵鍋生銹是因?yàn)镕e-C-NaCl形成原電池。鐵作負(fù)極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。第二十三頁，共二十九頁。知識總結(jié)一、金屬的腐蝕2、金屬腐蝕的本質(zhì)：1、金屬腐蝕：M–ne-=Mn+-

金屬的腐蝕是指金屬與周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象

3種類電化學(xué)腐蝕(原電池、常見、有電流)化學(xué)腐蝕(不多見、無電流)第二十四頁，共二十九頁。化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象反應(yīng)影響因素腐蝕快慢相互關(guān)系化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍

較活潑的金屬被氧化金屬被氧化

有微弱的電流產(chǎn)生不產(chǎn)生電流

不純金屬跟電解質(zhì)溶液接觸金屬跟接觸的物質(zhì)反應(yīng)隨溫度升高而加快與原電池的組成有關(guān)相同條件下較電化學(xué)腐蝕慢較快第二十五頁，共二十九頁。1．銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕空氣中易腐蝕的原因可描述為（）

A．形成原電池時(shí)鋁作負(fù)極

B．形成原電池時(shí)銅作負(fù)極

C．形成原電池時(shí)，電流由鋁經(jīng)導(dǎo)線流向銅

D．鋁鉚釘發(fā)生了化學(xué)腐蝕練習(xí)A第二十六頁，共二十九頁。2、鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式是（）A、Fe–2e-=Fe2+B、2H++

2e-=H2↑C、4OH--4e-=2H2O+O2↑D、2H2O+O2+4e-=4OH-

D第二十七頁，共二十九頁。3．如圖所示，甲、乙兩試管中各放一枚鐵釘，甲試管中為NaCl溶液，乙試管為NH4Cl溶液(溶液呈酸性).數(shù)天后觀察到的現(xiàn)象是