苏教版选修4 专题1第三单元 金属的腐蚀与防护 课件（28张）.pptx

第三单元金属的腐蚀与防护 知识梳理 一 金属的腐蚀金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生 而引起损耗的现象 金属腐蚀一般可分为 腐蚀和 腐蚀两类 1 化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体 如石油 等直接发生 而引起的腐蚀 这种腐蚀的速率随着温度的升高而 氧化还原反应 化学 电化学 化学反应 加快 2 电化学腐蚀 不纯的金属接触电解质溶液时 会发生 反应 较活泼的金属失去电子而被 所引起的腐蚀 3 用铝制饭盒盛放醋酸 一段时间后 饭盒被腐蚀 这种腐蚀属于 反应的化学方程式为 若用铝制饭盒盛放食盐 含水时 一段时间后 饭盒被腐蚀 这种腐蚀属于 反应原理是 写电极反应式和总反应式 原电池 氧化 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 总反应 4al 3o2 6h2o 4al oh 3 自主思考 1 影响金属腐蚀的因素有哪些 提示影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面 就金属本性来说 金属越活泼 就越容易失去电子而被腐蚀 介质对金属的腐蚀的影响也很大 如果金属在潮湿的空气中 接触腐蚀性气体或电解质溶液 都容易被腐蚀 二 电化学腐蚀的分类以铁的腐蚀为例 弱酸 中性 较强酸性 自主思考 2 铁在自然界中发生的腐蚀主要是哪类腐蚀 提示主要是电化学腐蚀 其中以吸氧腐蚀为主 三 金属的防护1 电化学保护法 1 牺牲阳极的阴极保护法 原电池原理在被保护的钢铁设备上装上若干活泼金属如 作原电池的 极 极 让被保护的金属作原电池的 极 极 2 外加电流的阴极保护法用被保护的金属作 极 用惰性电极作 极 外接直流电源 2 其他方法 1 改变金属内部结构 如制成 2 加涂保护层 如 镁合金或锌块 负 阳 正 阴 阴 阳 防腐的合金 喷油漆 涂油脂 自主思考 3 铁制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中容易生锈 为什么 提示铁制品中含有杂质碳 在潮湿的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 效果自测 1 下列叙述中不正确的是 a 金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍b 钢铁在干燥空气中不易被腐蚀c 用铝质铆钉铆接铁板 铁板不易被腐蚀d 原电池中电子由正极流入负极答案d 2 如图所示 各容器中盛有海水 铁在其中被腐蚀时 由快到慢的顺序是 a b c d 解析 中fe作阳极 腐蚀最快 中fe作正极 被保护 腐蚀慢 中fe作负极 被腐蚀 答案a 3 下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 a 在钢铁制品表面镀一层金属锌b 将钢铁制品放置在潮湿处c 在钢铁中加入锰 铬等金属 以改变钢铁结构d 将钢铁制品与电源负极相连解析钢铁制品放置在潮湿处易发生吸氧腐蚀 答案b 探究一 腐蚀类型的判断 探究讨论 1 化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点是什么 提示相同点都是造成金属被氧化腐蚀 不同点是化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应 无电流产生 电化学腐蚀是发生原电池反应 有电流产生 2 写出钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈的原理 提示铁锈的形成负极 2fe 4e 2fe2 正极 o2 4e 2h2o 4oh 2fe o2 2h2o 2fe oh 24fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 32fe oh 3 fe2o3 xh2o 铁锈 3 x h2o 点拨提升 1 化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 2 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 典题例证1 利用下图装置进行实验 开始时 a b两处液面相平 密封好 放置一段时间 下列说法不正确的是 a a管发生吸氧腐蚀 b管发生析氢腐蚀b 一段时间后 a管液面高于b管液面c a处溶液的ph增大 b处溶液的ph减小d a b两处具有相同的电极反应式 fe 2e fe2 解析根据装置图判断 左边铁丝发生吸氧腐蚀 右边铁丝发生析氢腐蚀 其电极反应为左边负极 fe 2e fe2 正极 o2 4e 2h2o 4oh 右边负极 fe 2e fe2 正极 2h 2e h2 a b处的ph均增大 c错误 答案c 学以致用1 如图装置中 小试管内为红墨水 具支试管内盛有ph 4的雨水和生铁片 观察到 开始导管内液面下降 一段时间后导管内液面回升 略高于小试管液面 以下有关解释合理的是 a 生铁片中的碳是原电池的负极 发生还原反应b 雨水酸性较强 生铁片仅发生析氢腐蚀c 墨水回升时 碳极反应式为o2 2h2o 4e 4oh d 具支试管中溶液ph逐渐减小解析生铁片中的碳是原电池的正极 a错误 雨水酸性较强 开始时铁片发生析氢腐蚀 产生氢气 导管内液面下降 一段时间后铁片发生吸氧腐蚀 吸收氧气 导管内液面回升 b错误 墨水回升时 铁片发生吸氧腐蚀 碳极为正极 电极反应式为o2 2h2o 4e 4oh c正确 铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 具支试管内溶液ph均增大 d错误 答案c 探究二 金属的防护 探究讨论 3 自行车淋雨后为什么更容易生锈 为了防锈 淋雨后的自行车应怎样处理 提示雨水中溶解了大量的硫和氮的氧化物 其酸性较强 金属器件淋雨后更容易形成原电池而发生电化学腐蚀 先用自来水冲洗 再用干抹布擦干 最好的在磨损的地方涂少量润滑油 4 电化学防护的实质是什么 提示电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极 不参与电极反应 从而不被氧化 5 钢铁很容易被腐蚀而生锈 每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一 甲乙 问题思考 1 为了降低铁闸门腐蚀的速率 甲图中r可选择何种材料 这种防护措施的名称叫什么 提示r可选择锌块 这叫牺牲阳极的阴极保护法 2 乙图铁闸门应连接直流电源的哪个电极 这种防护方法的名称叫什么 提示铁闸门应连接直流电源的负极 这种方法叫外加电流的阴极保护法 点拨提升 金属的电化学防护 典题例证2 下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是 a 若x为碳棒 开关k置于a处可减缓铁的腐蚀b 若x为锌棒 开关k置于a或b处均可减缓铁的腐蚀c 若x为锌棒 开关k置于b处时 为牺牲阳极的阴极保护法d 若x为碳棒 开关k置于b处时 铁电极上发生的反应为2h 2e h2 解析若x为碳棒 开关k置于a处 fe作电解池的阴极 属外加电流的阴极保护法 a项正确 若x为碳棒 开关k置于b处 fe作原电池的负极 电极反应为fe 2e fe2 d项不正确 若x为锌棒 k置于a处 fe作电解池的阴极 属外加电流的阴极保护法 k置于b处时 f