讲课用《金属的电化学腐蚀与防护》课件新人教选修4..ppt

第四节 金属的电化学腐蚀与防护,看到此现象你有何感想,学习目标: 1.了解金属化学腐蚀与电化学腐蚀的区别 2.掌握析氢腐蚀与吸氧腐蚀,学习重点:金属的电化学腐蚀,学习难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理,阅读教材P84页，思考下列问题： 1、什么是金属腐蚀，它的实质是什么？ 2、金属腐蚀可分几类？它们原理有何不同？ 3、电化学腐蚀根据什么来划分,分为几种？ (填写学案P76.1),自主探究:,1、定义： P84 。,一、金属腐蚀的概念,金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象,2、金属腐蚀的本质：,金属原子-,失e-,氧化反应,金属阳离子,1）、化学腐蚀 P84,金属跟接触到的干燥气体 (如O2、Cl2 、SO2等)或非电解质液体(如石油)等 直接发生化学反应而引起的腐蚀。,3.分类:,化学腐蚀,电化学腐蚀,吸氧腐蚀,析氢腐蚀,不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀.,2）、电化学腐蚀（电化腐蚀） P84,铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。,铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。,（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？,图一,联系旧知,化学腐蚀,电化学腐蚀,归纳小结1,金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较,金属原子失去电子被氧化而消耗的过程： M-ne-=Mn+,化学腐蚀,电化学腐蚀,金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀,不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀,直接发生氧化还原反应,发生原电池反应,腐蚀过程无电流产生,有电流产生,金属直接被腐蚀,较活泼金属被腐蚀,电化学腐蚀化学腐蚀,往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大,注意： （1）电化学腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的，作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀。而不活泼的金属（或非金属或其它杂质）则被保护。 （2）电化学腐蚀，只有当金属跟电解质溶液接触时，才会发生，并伴有微电流产生。 (3)升温、原电池反应都可加快金属腐蚀,【科学探究】：,为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？,继续探究_,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4-3,4.钢铁的电化学腐蚀,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。,说明装置a中有气体参加反应。,说明装置b中有气体生成。,O2,H2,请大家根据原电池原理，写出a、b电极反应式及电池反应方程式。,a装置中：,负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+,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。,(吸氧腐蚀),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。,P85交流与讨论,(析氢腐蚀),2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4、钢铁的电化学腐蚀,右侧导管内液面上升,右侧导管内液面下降,有气体参与反应(O2),有气体生成(H2),发生吸氧腐蚀,发生析氢腐蚀,水膜酸性很弱或呈中性,水膜酸性较强,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H+2e-=H2,Fe - 2e- = Fe2+,较低,较高,Fe+2H+=Fe2+H2 ,Fe2+2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,较高,较低,归纳小结2,、影响金属腐蚀快慢的因素,(一)对于不同的金属而言：与金属的活泼性有关，一般地，活泼性越强的金属，越_被腐蚀。 (二)对于同种金属而言： 与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀 _原电池 原理引起的腐蚀_化学腐蚀 _有防腐措施的腐蚀 (2) 与介质条件有关：一般说来 同种金属的腐蚀在强电解质中_弱电解质中 _非电解质中 (3)与构成微电池两极的材料有关： 两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越 。 (4)与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越 。 注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。,容易,快,快,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀,归纳总结,小结：,金属腐蚀的分类,化学腐蚀,电化学腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,课堂反馈练习:,1.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是 ( ) A在潮湿疏松的土壤中； B在含铁元素较多的酸性土壤中； C在干燥致密不透气的土壤中； D在含碳较多的潮湿透气的中性土壤,C,2.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：_；,（2）若液面下降，则溶液呈_性，发生_ 腐蚀，电极反应式为：负极：_ 正极：_。,中性或碱,吸氧,2Fe 4e-2Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸,析氢,Fe 2eFe2+,2H+2