高中化学 第1章 第3节 第3课时 金属的腐蚀与防护课件 鲁科版选修4.ppt

第3节化学能转化为电能电池 第3课时金属的腐蚀与防护 晨背关键语句 理解教材新知 应用创新演练 把握热点考向 考向一 考向二 第1章化学反应与能量转化 知识点三 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点二 知识点一 1 金属腐蚀就是金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏 2 电化学腐蚀根据水膜酸度不同主要有吸氧腐蚀和析氢腐蚀 3 金属防护的常用方法有覆盖保护层 牺牲阳极保护法和阴极电保护法 1 金属的腐蚀是指金属表面与周围的物质发生或因而遭到破坏 2 金属腐蚀的实质是的过程 用反应方程式表示 m代表金属元素 为 3 金属腐蚀的分类 由于金属接触的介质不同 发生腐蚀的情况也不同 一般可分为腐蚀和腐蚀 化学反应 电化学作用 金属失电子被氧化 化学 电化学 m ne mn 1 金属的腐蚀实质是金属发生氧化反应被损耗 2 化学腐蚀是金属跟接触到的物质 如o2 cl2 so2等 发生化学反应而引起的腐蚀 3 电化学腐蚀过程中存在电极反应 产生微电流 1 下列说法正确的是 a 金属被腐蚀时质量一定减小b 金属腐蚀就是金属单质被氧化c 金属腐蚀一定是在酸性环境下d 金属直接与液体接触才能造成金属腐蚀 与气体接触没有影响解析 金属腐蚀的本质是金属单质被氧化 质量也可能增加 在酸性环境中金属腐蚀的快 在中性条件下也能被腐蚀 金属也可在潮湿的空气中被腐蚀 答案 b 1 定义两种金属且又同时暴露在空气里或与接触时 由于形成而发生的腐蚀 2 实质被腐蚀金属成为原电池的而被破坏 3 条件形成 相接触 潮湿 电解质溶液 原电池 负极 原电池 4 分类 1 吸氧腐蚀 以铆有铁钉的铜板为例 负极反应 正极反应 电池反应 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 2 析氢腐蚀 负极反应 正极反应 fe 2e fe2 o2 2h2o 4e 4oh fe 2e fe2 2h 2e h2 1 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的本质都是被腐蚀金属作原电池的负极 发生氧化反应 2 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍 按照金属活动性顺序 h 前金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀 h 后金属只能发生吸氧腐蚀 3 发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀主要由水膜酸碱性决定 酸性较强时发生析氢腐蚀 酸性较弱时发生吸氧腐蚀 2 铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示 下列有关说法不正确的是 a 正极的电极反应为 2h 2e h2 b 此过程中还涉及反应 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3c 此过程中铜并不被腐蚀d 此过程中电子从fe移向cu 解析 该图表示吸氧腐蚀 其中铁铆钉为负极 电极反应为2fe 4e 2fe2 铜板做正极 电极反应为o2 2h2o 4e 4oh 当形成fe oh 2后 还发生反应4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 答案 a 1 本质阻止金属发生反应 基本思路是防止金属与化学物质直接接触 防止金属做原电池的极 2 方法 1 加防护层 如在金属表面喷油漆 涂油脂 电镀等 2 电化学保护法 牺牲阳极保护法 被保护金属做极 还原性较强的金属做极 利用的是原理 化学 负 正 负 原电池 阴极电保护法 被保护金属与外加直流电源极相连 做极 废铁与外加直流电源极相连 做极 利用电解原理 使电子流向被保护的金属 使金属得到保护 3 其他方法 还可运用电化学方法将被保护金属接到外加电源的极上 并使电压维持在该金属发生作用的范围内使金属表面 从而使内部金属得到保护 负 阴 正 阳 正 钝化 钝化 3 下列防腐措施中 属于电化学保护法的是 a 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜b 在金属中加入一些铬或镍制成金属合金c 在轮船的船壳水线以下部分 装上一定数量的锌锭d 金属表面喷漆解析 c项中的方法是牺牲阳极保护法 运用了原电池原理 属于电化学保护法 答案 c 例1 如图装置中 u形管内为红墨水 a b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液 呈酸性 各加入生铁块 放置一段时间 下列有关描述错误的是 a 生铁块中的碳是原电池的正极b 红墨水柱两边的液面变为左低右高c 两试管中相同的电极反应式是 fe 2e fe2 d a试管中发生了吸氧腐蚀 b试管中发生了析氢腐蚀 解析 a b中生铁发生电化学腐蚀 碳作正极 铁作负极 a中nacl溶液呈中性 发生吸氧腐蚀 o2被消耗 试管内气体压强降低 b试管中盛装nh4cl溶液 酸性较强 发生析氢腐蚀 产生h2 试管内气体压强增大 故红墨水柱两边的液面应左高右低 答案 b 1 判断吸氧腐蚀与析氢腐蚀的依据是电解质溶液的酸性强弱 2 判断金属腐蚀的快慢时 首先分析腐蚀的类型 所接触溶液的浓度大小及酸 碱性 两金属活动性差异等 再进行判断 方法如下 在同一电解质溶液中 金属腐蚀由快到慢的顺序为 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 应用原电池原理有保护措施的腐蚀 应用电解池原理有保护措施的腐蚀 同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为 强电解质溶液中的腐蚀 弱电解质溶液中的腐蚀 非电解质溶液中的腐蚀 对于活动性不同的两种金属 活动性差别越大 氧化还原反应速率越快 活动性强的金属腐蚀越快 对于同一种电解质溶液 电解质溶液浓度越大 金属腐蚀越快 钝化除外 纯度越高的金属 腐蚀的速率越慢 纯金属几乎不被腐蚀 不纯的金属或合金 在潮湿的空气中腐蚀速率远大于在干燥 隔绝空气条件下的腐蚀速率 1 经过足够长的时间 红墨水柱液面是否会发生新的变化 2 若将b试管中的溶液换为酒精 则一段时间后红墨水柱的液面有何特点 提示 1 经过足够长的时间 b试管内生成的fe2 也会被空气中的o2所氧化 生成fe oh 3 最终成为铁锈 故b试管内的气体压强会变小 但仍然比a试管中的压强大 红墨水液柱左端会降低 右端会升高 但仍然是左高右低 2 若将b试管中的nh4cl溶液换为酒精 酒精是非电解质 无法形成原电池 即b试管中的铁块不会发生腐蚀 故b试管内的气体压强不变 但由于a试管内压强降低 故液柱仍为左高右低 但液面差会比原题中的小 答案 1 红墨水液柱左端会降低 右端会升高 但仍然是左高右低 2 红墨水柱左高右低 但液面差会比原题中的小 例2 下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 a 钢管与电源正极连接 钢管可被保护b 铁遇冷浓硝酸表面被钝化 可保护内部不被腐蚀c 钢管与铜管露天堆放在一起 钢管不易被腐蚀d 钢铁发生析氢腐蚀时 负极反应是 fe 3e fe3 解析 钢管与电源正极连接 钢管作阳极 被腐蚀 a错 钢管与铜管露天堆放在一起 可形成原电池 钢管作负极被腐蚀 c错 铁被腐蚀的负极反应是 fe 2e fe2 d错 答案 b 1 电化学保护法的基本原理 牺牲阳极保护法应用原电池原理 阴极电保护法利用电解原理 2 铁在发生电化学腐蚀时 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 其负极反应式均为fe 2e fe2 下列各种方法中 能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是 金