高二化学金属的腐蚀

金属的腐蚀与防护,益阳市十三中学 汤伏强,金属阳离子,失e-,被氧化,3、类型：,化学腐蚀,电化学腐蚀,（常见普遍）,金属原子,2、本质：,1、定义：,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。,一、金属的腐蚀,依据：接触的介质不同， 发生腐蚀的化学原理不同,4 化学腐蚀,（1）定义：,（2）原理：,金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。,金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。,（3）影响因素,金属越活泼越易被腐蚀,金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快,氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快,5电化学腐蚀,（1）定义：,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。,家用燃气灶,放在南极已差不多90年食品罐头,一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。,原电池复习,、定义:,、构成条件,把化学能转变为电能的装置,、工作原理(以Cu-Zn原电池为例),流出,流进,负极,正极,Zn-2eZn2+,2H+2eH2,氧化反应,还原反应,质量减少,质量不变,科学探究,现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。,不同条件下铁钉的腐蚀,有气泡产生，反应速率快,相当长时间铁钉才被腐蚀,铁钉被腐蚀最快,由于缺O2，较长时间铁钉才被腐蚀,铁钉渐渐生锈,铁钉被腐蚀,无现象,由于无O2，铁钉未被腐蚀,无现象,由于无O2、H2O铁钉不能被腐蚀,植物油,结论： 铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。,不会，因为月球上缺少水分和氧气。,请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？,为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？,钢铁,潮湿空气,水膜,CO2、 SO2、H2S,电解质溶液,铁,C,原电池,科学探究：,原电池：,活泼金属：,杂质(C或较不活泼的金属),失电子，转移到杂质上,电解质溶液中的物质在杂质上得到电子,钢铁表面形成的微小原电池示意图,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,6.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。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性,水膜呈中性或酸性很弱,电极反应,负极Fe(- ),Fe-2e=Fe2+,2Fe-4e=2Fe2+,正极C(+),2H2O + 2e = H2+2OH,O2+2H2O+4e=4OH-,总反应:,Fe + 2 H2O = Fe(OH)2+ H2,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,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Fe2O3nH2O）。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。,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、,Fe,Fe,Fe,Sn,Zn,A,例1：,例2：,下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是,(4),(2),(1),(3),例3、,分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,O2+2H2O+4e-4OH-,2Fe4e-2Fe2+,谢谢光临再见,课堂练习,1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（ ）A、 Fe 2e-=Fe 2+B、 2H + + 2e- =H2 C、 4OH - - 4e-= 2H2O + O2 D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH -,D,2、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,3、下列叙述正确的是（ ）A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率B.镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀C.家用炒菜铁锅出现锈斑的原因是发生了化学腐蚀D.吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时正极放出氢气E.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍,A,4、以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）A.黄铜(铜锌合金)制作的铜制品不易被腐蚀B.生铁比纯铁容易腐蚀C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银制奖牌久置后表面变暗5、下列事实不能用电化学理论解释的是（ ）A.轮船水线下船壳上装一偶一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的硫酸铜后速率加快D.镀锌铁比镀锡铁耐用,D,B, 、析氢腐蚀,正极,条件：酸性环境,负极,Fe2+2OHFe(OH) 2,4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O4Fe(OH