高中化学 1.3.3金属的腐蚀与防护课件 鲁科版选修4.ppt

第3课时金属的腐蚀与防护 高中化学 选修4 鲁科版 目标导航 1 了解金属腐蚀的原因 2 理解金属电化学腐蚀的原理及类型 3 掌握金属防护的方法 能够利用电化学知识进行金属的防护 一 金属的腐蚀1 定义 金属表面与周围的物质发生或因而遭到破坏的过程 2 实质 金属电子发生反应 化学反应 电化学作用 失去 氧化 3 分类 腐蚀 指金属与接触到的物质直接发生化学反应 腐蚀过程中无电流产生 腐蚀 涉及电化学原理 腐蚀过程中有电流产生 化学 电化学 二 金属电化学腐蚀的原理1 定义 不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时发生反应 较活泼金属电子被的过程 2 实质 金属作原电池的极而失电子被氧化 3 分类 1 吸氧腐蚀 在水膜时 正极上o2被还原 2 析氢腐蚀 在水膜酸性时 正极上h 被还原 原电池 失去 氧化 负 酸性很弱或呈中性 较强 三 金属的防护1 改变金属内部结构 如制成等 2 加层 如在金属表面喷油漆 涂油脂 电镀等 3 电化学防护 电化学保护分为保护法和保护法 合金 防护 牺牲阳极 阴极电 3 吸氧腐蚀时正极放出o2 析氢腐蚀时正极放出h2 4 纯铁在稀硫酸中发生析氢腐蚀 5 现实生活中电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 6 金属作为原电池的负极或电解池的阴极时均被保护 2 选一选 下列事实中与电化学腐蚀无关的是 a 光亮的自行车钢圈不易生锈b 黄铜 cu zn合金 制的铜锣不易产生铜绿c 铜 铝电线一般不连接起来作导线d 生铁比熟铁 几乎是纯铁 更容易生锈答案a 解析b c d均有两个电极 容易遇到电解质溶液形成原电池 而a不具备形成原电池条件 3 选一选 下列金属防腐的措施中 使用外加电流的阴极保护法的是 a 水中的钢闸门连接电源的负极b 金属护栏表面涂漆c 汽车底盘喷涂高分子膜d 地下钢管连接镁块答案a 解析钢闸门连接电源的负极 为电解池的阴极 被保护 属于外加电流的阴极保护法 金属护栏表面涂漆 汽车底盘喷涂高分子膜是金属表面覆盖保护层 隔绝空气 镁比铁活泼 构成原电池 铁为正极 被保护 是牺牲阳极的阴极保护法 4 填一填 如图所示水槽中试管内有一枚铁钉 放置数天观察 1 铁钉在逐渐生锈 则铁钉的腐蚀属于 腐蚀 2 若试管内液面上升 则原溶液呈 性 发生 腐蚀 电极反应式 负极 正极 3 若试管内液面下降 则原溶液呈 性 发生 腐蚀 电极反应式 负极 正极 解析根据原电池的构成条件 有两种不同的材料 fe为负极 碳为正极 有电解质溶液 形成闭合回路 可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀 试管内液面上升 说明试管内压强减小 试管内气体被吸收所致 是铁钉吸氧腐蚀的结果 试管内液面下降 说明试管内气体压强变大 试管内产生了新气体所致 是铁钉的析氢腐蚀的结果 一 金属的腐蚀1 化学腐蚀与电化学腐蚀比较 2 吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较 关键提醒 在通常情况下 潮湿的空气中水膜酸性较弱 金属在潮湿的空气中主要发生的是吸氧腐蚀 例1 如图所示 将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中 再加入含有适量酚酞和nacl的琼脂热溶液 冷却后形成琼胶 离子在琼胶内可以移动 下列叙述正确的是 a a中铁钉附近呈现红色b b中铁钉上发生还原反应c a中铜丝上发生氧化反应d b中铝条附近有气泡产生答案b 解析依据原电池原理分析可知 a中铁钉附近不变红色 铜丝上发生还原反应 b中铁钉上发生还原反应 铝条附近没有气泡产生 反思感悟 在金属活动顺序表中氢前面和氢之后的多数金属都能发生吸氧腐蚀 但氢前面的金属才能发生析氢腐蚀 二 金属腐蚀的快慢与金属的防护1 金属腐蚀的快慢规律 1 在同种电解质溶液中 金属腐蚀由快到慢的顺序为 电解池的阳极 原电池的负极 化学腐蚀 原电池的正极 电解池的阴极 2 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 弱电解质溶液 非电解质溶液 3 同一种电解质溶液 电解质溶液浓度越大 金属腐蚀速率越快 钝化除外 4 纯度越高的金属 腐蚀速率越慢 5 不纯的金属或合金 在潮湿的空气中 氧气浓度越大 腐蚀越快 2 金属的电化学防护 关键提醒 金属腐蚀与其组成 另一电极材料 接触的电解质等外界因素有关 例2 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 a 图a中 插入海水中的铁棒 越靠近底端腐蚀越严重b 图b中 开关由m改置于n时 cu zn合金的腐蚀速率减小c 图c中 接通开关时zn腐蚀速率增大 zn上放出气体的速率也增大d 图d中 zn mno2干电池自放电腐蚀主要是由mno2的氧化作用引起的答案b 解析a项 液面处氧气的浓度大且与海水接触 故在液面处铁棒腐蚀最严重 b项 开关由m改置于n时 由于zn比cu活泼 cu zn合金的腐蚀速率减小