人教版选修4 第4章第4节 金属的电化学腐蚀与防护 课件（共25张）.pptx

钢架桥 青铜文物 轮船 链条 汽车刹车盘 配电箱 汽车油箱 输水管道 锅炉表面 液化气管道 中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据 全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元 是地震 水灾 台风等自然灾害造成损失总和的6倍 占各国国民生产总值gnp的2 4 在美国 每年因钢铁腐蚀造成的损失就占国内生产总值的3 大约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工 我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币 约占国民生产总值gnp的4 每年约有30 的钢铁因腐蚀而报废 腐蚀给人类造成的损失是惊人的 看看这些 有何感想 第四章电化学基础 第四节金属的电化学腐蚀与防护 教学目标及重难点 知识与技能 1 能描述金属腐蚀的定义 分类 2 能描述电化学腐蚀的原理和金属腐蚀的本质 3 对钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀进行比较 教学重点 金属的电化学腐蚀原理 教学难点 金属的电化学腐蚀原理 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式 问题讨论1 我们生活中通常使用的金属是纯金属么 问题讨论2 你了解铁锈 铜锈的主要成分么 合金 如 钢铁 fe c等 铜合金 cu zn sn等 铁锈的主要成分 fe2o3 xh2o 铜器表面生成铜绿 主要成分 cu2 oh 2co3 问题讨论 1 什么是金属的腐蚀 2 金属腐蚀的实质是什么 3 金属腐蚀的影响因素有哪些 4 金属腐蚀的类型有哪些 1 什么是金属腐蚀 指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程 2 金属腐蚀的本质是什么 是金属原子本身失去电子变成阳离子的过程 即金属发生了氧化反应 m ne mn 一 金属的腐蚀 1 升温可加快金属腐蚀 3 金属腐蚀的影响因素 家用燃气灶的中心部位很容易生锈 食品罐头放在南极80多年了 却很少生锈 海边的铁制品比较容易生锈 2 介质 遇潮湿空气 腐蚀性气体 电解质溶液 容易被腐蚀3 金属的本性 金属越活泼 就越容易失去电子而被腐蚀 金属与接触到的干燥气体 如so2 cl2 o2等 或非电解质液体 如石油 直接发生化学反应而引起的腐蚀 根据与金属接触的介质不同 二 金属腐蚀的分类 1 化学腐蚀 金属 气体或非电解质 石油管道内壁被原油中的含硫化合物严重腐蚀 铁与氯气直接反应而腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触时 发生原电池反应而引起的腐蚀 比较活泼的金属失去电子被氧化 二 金属腐蚀的分类 2 电化学腐蚀 不纯金属 电解质溶液 电化学腐蚀根据参加反应的气体不同 分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀 例如 钢铁在潮湿的空气中生锈 电化学腐蚀 1 析氢腐蚀 正极 负极 电池反应 条件 水膜呈酸性 溶有 co2 so2 h2s fe 2e fe2 2h 2e h2 fe 2h fe2 h2 电化学腐蚀 2 吸氧腐蚀 负极 正极 电池反应 进一步 条件 水膜呈中性或碱性 2fe 4e 2fe2 o2 4e 2h2o 4oh 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 铁锈的主要成分 铁锈结构疏松 更易吸附水分表面潮湿 更易生锈 实验4 3 将经过酸洗除锈的铁钉 用饱和食盐水浸泡一下 放入如图所示的具支试管中 几分钟后 导管中的水柱上升了 你知道为什么吗 结论 说明装置中有气体参加反应 思考 该气体是什么呢 几天之后发现铁钉表面生锈 发生的是吸氢腐蚀还是吸氧腐蚀 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 水膜呈酸性 水膜酸性很弱或呈中性 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 fe2o3 nh2o 通常两种腐蚀同时存在 但以吸氧腐蚀为主 烧过菜的铁锅如果未及时洗净 残液中含nacl 第二天便出现红棕色锈斑 主要成分为fe2o3 nh2o 请问这种腐蚀主要是化学腐蚀还是电化学腐蚀 为什么 解析 主要属于电化学腐蚀 因为铁锅是由生铁做成的 铁锅生锈是因为fe c nacl形成原电池 铁作负极 失去电子变成亚铁离子 从而被腐蚀 金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 无电流产生 有微弱电流产生 金属被氧化 较活泼金属被氧化 与接触物质的氧化性及温度有关 与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关 两者往往同时发生 电化学腐蚀更普遍 腐蚀速度也快得多 化学腐蚀与电化学腐蚀比较 总结 课堂练习 1 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 若液面下降 则溶液呈性 发生腐蚀 电极反应式为 负极 正极 2 中性或碱 吸氧 2fe 4e 2fe2 o2 2h2o 4e 4oh 酸 析氢 fe 2e fe2 2h 2e h2 1 铜制品上的铝质铆钉 在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为 a 形成原电池时铝作负极b 形成原电池时铜作负极c 形成原电池时 电流由铝经导线流向铜d 铝铆钉发生了化学腐蚀 练习 a 练习 2 有关金属腐蚀的论述 正确的是 a 金属的腐蚀一定伴有电流产生b fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易