人教版选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护 课件（28张）1.ppt

原电池示意图 电解池示意图 复习回顾 交流讨论 下列各容器中盛有海水 铁在其中被损耗时由快到慢的顺序是 铁锈的主要成分 fe2o3 xh2o 铜绿的主要成分 cu2 oh 2co3 2001年 四川省宜宾市城区的南门大桥断裂 2007年 美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌 第四节金属的腐蚀与防护 第一课时 一 金属的腐蚀 金属或合金与周围接触到的气体或液体物质发生化学反应而引起损耗的过程 3 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 1 定义 2 金属腐蚀的本质 如铁在高温下跟氧气反应 铁等金属跟氯气作用被腐蚀 钢铁在潮湿的环境中易被腐蚀 1 化学腐蚀 金属跟接触到的物质 如o2 cl2 so2等 等直接发生化学反应而引起的腐蚀 如铁与氯气直接反应 钢管被原油中的含硫化合物腐蚀 2 电化学腐蚀 不纯的金属 或合金 跟电解质溶液接触时 会发生原电池反应 比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应如钢铁在潮湿的空气中被腐蚀 注意 在生产和日常生活中金属的电化学腐蚀更普遍 直接反应 原电池反应 上图是锌 稀h2so4 铁原电池 原电池工作的过程可看作锌被腐蚀的过程 这属于哪类金属腐蚀 烧过菜的铁锅如果未及时洗净 第二天便出现红棕色锈斑 请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀 为什么 解析 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 化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 金属跟氧化剂直接接触 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 两者往往同时发生 电化学腐蚀更普遍 钢铁在干燥空气里长时间不易被腐蚀 但在潮湿空气里却易被腐蚀 这是什么原因呢 现有洁净无锈的铁钉 试管 植物油 蒸馏水和煮沸后迅速冷却的蒸馏水 设计实验探究铁钉生锈需要哪些条件 蒸馏水 干燥的试管 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 铁钉生锈的条件是有h2o和o2的存在 缺一不可 纯铁在潮湿的空气里能被腐蚀 但钢铁比它腐蚀的快 这又是什么原因呢 钢铁的腐蚀属于电化学腐蚀 1 析氢腐蚀 电极反应式 负极 正极 总反应 fe 2e fe2 氧化反应 2h 2e h2 还原反应 fe 2h fe2 h2 在腐蚀过程中不断有h2放出 二 金属的电化学腐蚀 钢铁为例 探究一 钢铁表面水膜酸性很强 探究二 钢铁表面水膜中性时 实验4 3 2 吸氧腐蚀 电极反应式 负极 正极 总反应 2fe 4e 2fe2 氧化反应 2h2o o2 4e 4oh 还原反应 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 在腐蚀过程中吸收o2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 fe2o3 xh2o铁锈 脱水 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 fe2o3 nh2o 铁锈 通常两种腐蚀同时存在 但以后者更普遍 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 2h 2e h2 o2 2h2o 4e 4oh 总反应 fe 2h fe2 h2 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 古剑揭秘 1965年冬天 在湖北省荆州市附近的望山楚墓群中 出土了一把锋利无比的宝剑 专家通过对剑身八个鸟篆铭文的解读 证明此剑就是传说中的越王勾践剑 让人惊奇的是 这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河 但剑身丝毫不见锈斑 越王勾践剑为何千年不锈 越王勾践剑主要成分为铜 出土的墓室曾经长期被地下水浸泡 剑完全隔绝氧气是其不锈的主要原因 研究发现 剑身上被镀上了一层含铬的金属 铬是一种极耐腐蚀的稀有金属 这是它千年不腐的另一个原因 金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家 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 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 看后 你有何感想 金属腐蚀金属腐蚀的主要害处 不仅在于金属本身的损失 更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量 腐蚀不仅造成经济损失 也经常对安全构成威胁 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故 如飞机因某一零部件破裂而坠毁 桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷 油管因穿孔或裂缝而漏油 引起着火爆炸 化工厂中储酸槽穿孔泄漏 造成重大环境污染 管道和设备跑 冒 滴 漏 破坏生产环境 有毒气体如cl2 h2s hcn等的泄漏 更会危及工作人员和附近居民的生命安全 面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实 大家有没有想过 金属怎样防腐蚀 看后 你有何感想 1 家用炒菜铁锅用水清洗放置后 出现红棕色的锈斑 在此变化过程中不发生的化学反应是 a 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3b 2fe 2h2o o2 2fe oh c 2h2o o2 4e oh d fe 3e fe3 d 跟踪练习 2 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀 发生的原电池反应为 fe o2 2h2o 2fe oh 2 以下说法正确的是 a 负极发身的反应为 fe 2e fe2 b 正极发生的反应为 o2 2h2o 2e 4oh c 原电池是将电能转化为化学能的装置d 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 跟踪练习 a 3 下列事实不能用电化学理论解释的是 a 轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块b 铝片不用特殊方法保护c 纯锌与稀硫酸反应时 滴入少量的cuso4溶液后速率加快d 镀锌铁 在铁上镀一层锌 比镀锡耐用 b 跟踪练习 4 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 发生腐蚀 电极反应式为 负极 正极 若液面下降 则溶液呈 发生腐蚀 电极反应式为 负极 正极 2 中性或弱酸性 吸氧 fe 2e fe2 o2 2h2o 4e 4oh 酸性 析氢 fe 2e fe2 2h 2e h2 跟踪练习 金属阳离子 失e 氧化反应 3 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 常见普遍 一 金属腐蚀 金属原子 2 金属腐蚀的本质 1 金属腐蚀 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程 m ne mn 本节小结 常见普遍 二 金属的电化学腐蚀1 析氢腐蚀 在腐蚀过程中不断有h2放出电极反应式 负极 fe 2e fe2 氧化反应 正极 2h