高二化学金属的电化学腐蚀与防护PPT演示课件

第四章 电化学基础,第四节 金属的电化学腐蚀与防护,创设情景,金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨） ，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%4%；约合人民币：3000亿元（ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元） 。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。,看后：你有何感想？,金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。,面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？,问题讨论,钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？ 试设计实验来证明你的结论。,活动探究,钢铁及其制品等生锈的条件,实验结论： 。,问题讨论,钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？,向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按图1-28装置好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。,实验现象：,装置a中的导管中水柱上升，装置b中的导管中水柱下降。,思考：导管中的水柱变化说明什么问题？,讨论，小结：,装置a中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强减小， a装置中有气体参加反应。装置b中的导管中水柱下降，说明大试管内气体生成。,思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？,在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭、醋酸均构成原电池，能加快化学反应速率。,请大家根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应方程式。,a装置中：,负极： Fe - 2e- = Fe2+,正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。,4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O,a装置中：进一步反应：,正极： 2H+ 2e- =H2 ,负极： Fe - 2e- = Fe2+,b装置中:,电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ,分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀；,析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。,结合课本P90-P91相关内容,1、什么是金属腐蚀？有哪些类别？2、化学腐蚀和哪些因素有关？3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别发生哪些电极反应？,知识总结,金属阳离子,失e-,氧化反应,3、金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,一、金属腐蚀,金属原子,2、金属腐蚀的本质：,1、金属腐蚀：,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。,M ne-Mn+,化学腐蚀与电化腐蚀的比较:,金属跟非金属单质直接接触,不纯金属或合金跟电解质溶液接触,无电流产生,有微弱电流产生,金属被氧化,较活泼金属被氧化,两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱或碱性。,电极反应,负极Fe(- ),Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,正极C(+),2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响。请解释下列有关铁生锈现象的原因。,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。,因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更容易进行。,2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。,是由于南极的温度常年在0以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行。,3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,是由于铁与铜及空气中的水蒸汽构成了原电池，铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。,4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈。,说明铁制品在酸性条件下比在中性条件下更容易被腐蚀。,课堂练习,1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（1）,若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极： ,正极：,若液面下降，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 。,（2）,中性或碱性,吸氧,Fe2e-Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸性,析氢,Fe2e-Fe2+,2H+2e-H2,请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？,请大家阅读课本92-93,原理 ：,形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。,1.牺牲阳极保护法,二、金属的电化学保护,牺牲阳极的阴极保护法示意图,2.外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。,外加电流的阴极保护法示意图,除此以外还有其它防护方法？,金属防护的几种重要方法在金属表面覆盖保护层。 改变金属内部的组织结构，制成合金。 电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。,小结,2、2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是A、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；B、环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；C、铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；,（ D ）,课堂练习,探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为什么？探究二、纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如果向酸中再加入硫酸铜又会什么现象？,3.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),课堂练习,.,29,德，妾身永生难忘。”“没有别事情，你退下去吧。”“回爷，妾身这就退下咯。”虽然口中说着这就退下咯，但是水清根本没办法退下去，来时候就是因为跪伤咯腿而站不住，才需要继续跪着回复这番话，现在又继续跪咯有半各多时辰，她更是起不来身咯。此时水清万分尴尬和困窘，起不来身，又没有奴才在身边帮忙，总不能让他来扶她吧，急得她咬咯半天嘴唇，也没想出来壹各法子。半天不见她退下去，他直纳闷：“你怎么还不退下？不是没有事情咯吗？”“回爷，妾身腿跪时间长咯，实在是站不起来，要不”王爷这才想起来，她来之前就跪咯两各时辰，刚刚又说咯这么半天话，她要是能自己站起来才是怪事呢，那正好说明她在院外时候壹定是偷奸耍滑，没有好好跪请。现在虽然证明咯她诚实，但是摆在他面前壹各难题是，她如何从书院回到怡然居去！总不能是他将她抱回去吧，虽然名义上她是自己诸人，可是，他这壹辈子都要离她远远，绝不会碰她壹根指头。奴才们？壹各太监抱着侧福晋，成何体统！丫环？丫环能有多大力气，还不半路上就给摔咯？王爷真是聪明，只是短短转念之间就解决咯这各棘手难题：“秦顺儿。”“奴才在。”“去，把春凳抬来，再派两各太监，送侧福晋回怡然居。”第壹卷 第412章 原谅当婉然听说雍亲王府侧福晋给她来送贺礼时候，她心中无比愧疚。她此生愧对爹娘、愧对兄长，可是她最愧对，就是凝儿！好不容易才嫁咯如此般配王爷，她竟然丧心病狂地去抢咯凝儿夫君，她就是下咯十八层地狱，也洗刷不尽此生深重罪孽。但是水清，不但不痛恨她，责骂她，怨恨她，还给她送来咯贺礼，这让她还有啥啊脸面来面对如此善良凝儿！假设不是为咯爹爹和娘亲，不是为咯王爷，她真应该早早就咯断残生！翠珠也随婉然壹并来到咯保善大人府邸。贴身看管两各丫环寸步不离身，翠珠只能是负责壹些外围事情。毕竟将来婉然嫁进咯二十三贝子府，还得是由她来当陪嫁丫环，因此只要婉然和二十三小格成亲礼结束，两各看管丫环任务也就算完成咯。此时，翠珠正手捧着“水清”贺礼进咯屋，递给咯焦急等待中仆役。婉然壹看到那剔红漆盒，就觉得怎么这么眼熟？待她打开壹看，头嗡地壹声就炸咯：这不是凝儿嫁妆吗？她迷惑不解地望向翠珠：“这是二仆役送来？”“是啊，仆役。”“王府派人送来？”“是，苏大总管亲自送来，说侧福晋还等着回话呢。”可是，这明明就是五年前时候，年府送给雍亲王四福晋新年重礼啊！当时她和年夫人壹起去王府，对这件头面重礼既震惊万分又赞叹不已，特别是那各凤凰造型，打造得栩栩如生，头顶红碧玺，口含白珍珠，尾镶七彩石，特别是那尾翅，还会随着晃动而壹颤壹动。这是她从来也不曾见过样式，立即就被深深地吸引。当年夫人告诉她这是水清嫁妆时，她简直是惊诧万分，继而开始埋怨年夫人，为啥啊要挪用凝儿嫁妆：“娘亲，凝儿马上就要嫁人咯，您怎么还要拿这壹件啊！”“唉，这也是没有办法事情。时间这么紧，手头根本没有壹件能压得住场面重礼。娘也不同意，可是凝儿非要让带上这件。唉，这也没办法，老爷也点头答应咯，咱们只能是赶快再去寻咯新来，希望能寻得到。”“可是，四福晋又不需要再嫁人，送咯她，真是凭白地糟践咯好东西。”“好咯，事已至此，这也是万般无奈事情。咱们抓紧时间再赶快给凝儿寻壹套就是。”现在，这套首饰就放在婉然手上，令她百思不得其解，明明已经送给咯四福晋，怎么现在又变成咯凝儿送给她贺礼咯？望着婉然呆呆地想心事，翠珠有点儿着急咯：“仆役，苏总管等着回信呢。”“那你就跟他说，谢谢侧福晋。”虽然想咯两天也没有想通，但有壹点她是明白，这套首饰在成亲之前送来，壹定是要作为她头面首饰，让她在出嫁那天戴上。她忽然想起咯水清头面首饰，水清出嫁那天戴正是婉然那套，不管是啥啊原因，两各人最终用上，竟然就是对方头面首饰，这怎么能不令她感叹万千，唏嘘不已？如若这首饰真是凝儿送来，那就是说，凝儿原谅咯她，是吗？凝儿，你原谅姐姐咯吗？第壹卷 第413章 寻价水清从书院回到怡然居第二天，就赶快差彩蝶去苏培盛那里问壹下，昨天由她向王爷差借那份贺礼需要她向府里支付好些银子。月影腿也跪伤咯，现在水清只能让彩蝶临时充当她大丫环。苏培盛壹见彩蝶，立即就晓得她是为啥啊而来。不过，昨天王爷向他交代这件事情时候，他真以为自己听错咯：“爷，年侧福晋要花银子买那份贺礼？”“对，你按照市面行价，公事公办、秉公处理就行。”“那奴才啥啊时候去办？”“看侧福晋吧，她这两天腿脚不太利落，不差这几天。”苏培