海南省儋州市第一中学高中化学 第四章 电化学基础 第四节 化学金属的腐蚀和防护课件 新人教版选修4.ppt

第四节金属的腐蚀与防护 学习目标定位1 认识金属腐蚀的危害 并能解释金属发生电化学腐蚀的原因 能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式 2 熟知金属腐蚀的防护方法 第四节金属的腐蚀与防护 知识回顾温故而知新 第四节金属的腐蚀与防护 1 根据下列四种电化学装置图 回答问题 1 装置名称 a b c d 2 装置a中fe是 极 zn是 极 装置d中fe是 极 c是 极 电镀池 电解池 原电池 原电池 阴 阳 负 正 知识回顾温故而知新 第四节金属的腐蚀与防护 3 写出各电极反应式 zn 2e zn2 fe 2e fe2 fe 2e fe2 fe 2e fe2 zn2 2e zn 2h 2e h2 2h 2e h2 o2 2h2o 4e 4oh 知识回顾温故而知新 第四节金属的腐蚀与防护 4 装置b c相比较 其反应速率的大小关系是 b c 知识回顾温故而知新 第四节金属的腐蚀与防护 zn 2h zn2 h2 不是 铁制品中含有杂质碳 在潮湿环境下的电解质 溶液中构成原电池 加快了铁被氧化的反应速率 易 学习探究 探究点一金属的腐蚀 知识阅读 我国作为世界上钢铁产量最多的国家 2014年全国生产钢材11 26亿吨 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 2万亿元 2014年我国国内生产总值达63 65万亿元 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 金属腐蚀 金属腐蚀的实质 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 金属的腐蚀 一 金属的腐蚀 金属的腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 影响因素 金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀 金属活泼性 金属所处环境的温度 氧化剂浓度 原电池反应 两者往往同时发生 电化学腐蚀更普遍 相互联系 较活泼金属被氧化 金属被氧化 本质 有微弱电流产生 无电流产生 有无电流 不纯金属或合金跟电解质溶液等氧化剂接触 金属跟氧化性物质直接接触 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 分析 运用原电池原理分析钢铁腐蚀 电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 1 金属电化学腐蚀的原理 钢铁的析氢腐蚀示意图 金属腐蚀知识 当水膜酸性较强时 h 参与反应 析出h2 1 钢铁的析氢腐蚀 水膜酸性较强时 在酸雨较严重的地区或酸性较强的环境中 总反应 负极 正极 钢铁的吸氧腐蚀示意图 金属腐蚀知识 水膜酸性较弱或中性时 吸收空气中的o2 溶解在水膜里参与反应 fe 2fe 4e 2fe2 c 2h2o o2 4e 4oh 电池反应 进一步氧化 变成铁锈 2fe oh 3 fe2o3 nh2o 3 n h2o 2 钢铁的吸氧腐蚀 水膜酸性较弱或中性时 fe2o3 nh2o 铁锈 通常两种腐蚀同时存在 但吸氧腐蚀更普遍 2h 2e h2 o2 2h2o 4e 4oh 水膜呈酸性 水膜呈中性或酸性很弱 负极fe fe 2e fe2 2fe 4e 2fe2 正极c 总反应 fe 2h fe2 h2 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 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 例题 如图 水槽中试管内有一枚铁钉 放置数天观察 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 弱酸性或中性或碱 吸氧 2fe 4e 2fe2 或2fe 4oh 4e 2fe oh 2 o2 2h2o 4e 4oh 较强酸性 析氢 fe 2e fe2 2h 2e h2 容易失去电子 学习小结 气体或液体物质 氧化还原 气体或液体物质 干燥 非电解质 加快 不纯 电解质 原电池 活泼 失去 练习巩固 化学腐蚀 2al 6ch3cooh 2 ch3coo 3al 3h2 电化学腐蚀 负极 al 3e al3 正极 o2 2h2o 4e 4oh 4al 3o2 6h2o 4al oh 3 学习探究 探究点二金属的防护 使金属不被氧化 内部结构 相互隔离 学习探究 探究点二金属的防护 2fe 4e 2fe2 o2 2h2o 4e 4oh c 负 牺牲阳极的阴极保护法 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 外加电流的阴极保护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