专题金属的腐蚀与防护实用教案

1、会计学1专题专题 金属的腐蚀金属的腐蚀(fsh)与防护与防护第一页，共53页。第三单元第三单元 金属金属(jnsh)的腐蚀与防护的腐蚀与防护第1页/共53页第二页，共53页。第2页/共53页第三页，共53页。 1金属腐蚀金属腐蚀“两类型两类型”： (1)电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反应，比电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化较活泼的金属失电子被氧化(ynghu)引起的腐蚀。引起的腐蚀。 (2)化学腐蚀：未形成原电池，而是金属与其他物质直接化学腐蚀：未形成原电池，而是金属与其他物质直接接触形成的腐蚀。接触形成的腐蚀。第3页/共53页第四页，共53页。2

2、电化学腐蚀电化学腐蚀(fsh)“两类型两类型” 3金属腐蚀快慢顺序金属腐蚀快慢顺序 电解池的阳极电解池的阳极原电池的负极原电池的负极(fj)化学腐蚀化学腐蚀原原电池正极电池正极电解池的阴极。电解池的阴极。第4页/共53页第五页，共53页。第5页/共53页第六页，共53页。第6页/共53页第七页，共53页。自学教材自学教材填要点填要点(yodin)1金属的腐蚀金属的腐蚀定义定义金属或合金与周围环境中的物质发生金属或合金与周围环境中的物质发生 而腐蚀损耗的现象而腐蚀损耗的现象本质本质金属原子失去电子而被金属原子失去电子而被 的过程的过程类类型型化学化学腐蚀腐蚀金属与其他物质直接接触发生金属与其他物

3、质直接接触发生 而而引起的腐蚀引起的腐蚀电化学电化学腐蚀腐蚀不纯的金属或合金发生不纯的金属或合金发生 反应，比较活反应，比较活泼的金属泼的金属 而引起的腐蚀而引起的腐蚀化学反应化学反应(huxu fnyng)氧化氧化(ynghu)氧化还原反应氧化还原反应原电池原电池失电子被氧化失电子被氧化第7页/共53页第八页，共53页。2.钢铁钢铁(gngti)的析氢腐蚀与吸氧的析氢腐蚀与吸氧腐蚀腐蚀类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜性质 负极反应负极反应正极反应正极反应酸性酸性(sun xn)较强较强酸性酸性(sun xn)很弱或很弱或呈中性呈中性Fe2e=Fe2O24e2H2O=4OH

4、第8页/共53页第九页，共53页。类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀其他其他反应反应及产及产物物4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O普遍普遍性性 更普遍更普遍Fe22OH=Fe(OH)22FeO22H2O=2Fe(OH)2吸氧腐蚀吸氧腐蚀(fsh)第9页/共53页第十页，共53页。师生互动师生互动(h dn)解解疑难疑难1析氢腐蚀与吸氧腐蚀的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的“三不同三不同”(1)条件不同：酸性条件不同：酸性(sun xn)较强时发生析氢腐蚀，否则为较强时发生析氢腐蚀，否则为吸氧腐蚀。吸氧腐蚀。(2)正极反应不同：正极反应不同

5、：2H2e=H2(析氢析氢)O24e2H2O=4OH(吸氧吸氧)(3)电池反应不同：电池反应不同：Fe2H=Fe2H2(析氢析氢)2FeO22H2O=2Fe(OH)2(吸氧吸氧)第10页/共53页第十一页，共53页。 2析氢腐蚀与吸氧腐蚀的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的“三同三同” (1)负极负极(fj)相同：均为相同：均为Fe，电极反应：，电极反应：Fe2e=Fe2。 (2)正极材料相同：均为碳。正极材料相同：均为碳。 (3)最终产物相同：最终都形成铁锈，主要成分为最终产物相同：最终都形成铁锈，主要成分为Fe2O3nH2O。第11页/共53页第十二页，共53页。1在小珂同学的笔记中有如下记录在小珂同学

6、的笔记中有如下记录(jl)，请帮他分析，正确，请帮他分析，正确 的打的打“”，错误的打，错误的打“”。 (1)金属的腐蚀全都是氧化反应。金属的腐蚀全都是氧化反应。 () (2)金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 () (3)因为因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为 主。主。 ()第12页/共53页第十三页，共53页。(4)不论吸氧腐蚀还是不论吸氧腐蚀还是(hi shi)析氢腐蚀，都是金属被腐析氢腐蚀，都是金属被腐蚀。蚀。 ()(5)银质奖牌久置变暗是银发生电化学腐蚀。银质奖牌久置变暗是银发生电化学腐蚀。 ()(

7、6)钢铁发生析氢腐蚀时负极反应为钢铁发生析氢腐蚀时负极反应为Fe2e=Fe2，发生吸氧腐蚀时负极反应为发生吸氧腐蚀时负极反应为Fe3e=Fe3。 ()第13页/共53页第十四页，共53页。解析：解析：(1)金属腐蚀的本质是金属失去电子变为金属离子，金属腐蚀的本质是金属失去电子变为金属离子，故发生的为氧化反应。故发生的为氧化反应。(2)由于与金属接触的物质不同，发生腐蚀的情况也不同，由于与金属接触的物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀。一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀。(3)虽然虽然(surn)CO2普遍存在，但一般情况下，钢铁表面普遍存在，但一般情况下，钢铁表面的水膜酸性很

8、弱或呈中性且溶有一定量的的水膜酸性很弱或呈中性且溶有一定量的O2，故钢铁腐，故钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主。蚀以吸氧腐蚀为主。第14页/共53页第十五页，共53页。(4)金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，均是金属被腐蚀，若金属为金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，均是金属被腐蚀，若金属为钢铁制品，则负极均为钢铁制品，则负极均为Fe2e=Fe2，故，故(4)正确正确(zhngqu)(6)错误。错误。(5)银质奖牌变暗是因为银发生缓慢氧化所致，属于化学腐蚀。银质奖牌变暗是因为银发生缓慢氧化所致，属于化学腐蚀。答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)第15页/共53页第十六页，共53页。第16页/共53页第

9、十七页，共53页。自学教材自学教材填要点填要点1金属金属(jnsh)防护的基本思路防护的基本思路(连线连线)第17页/共53页第十八页，共53页。2金属防护金属防护(fngh)的常用方法的常用方法(连连线线)第18页/共53页第十九页，共53页。师生互动师生互动解疑难解疑难 1金属腐蚀快慢金属腐蚀快慢“四规律四规律” (1)各类型腐蚀快慢：各类型腐蚀快慢： 电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有防有防护措施护措施(cush)的腐蚀。的腐蚀。 (2)同一金属，不同溶液腐蚀快慢：同一金属，不同溶液腐蚀快慢： 强电解质溶液强电解质溶液弱电解质溶

10、液弱电解质溶液非电解质溶液。非电解质溶液。第19页/共53页第二十页，共53页。 (3)同一电解质溶液中腐蚀快慢：同一电解质溶液中腐蚀快慢： 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 (4)不同金属腐蚀快慢：不同金属腐蚀快慢： 活动性不同的两金属，活动性差别越大，构成活动性不同的两金属，活动性差别越大，构成(guchng)原原电池时，活泼金属腐蚀越快。电池时，活泼金属腐蚀越快。第20页/共53页第二十一页，共53页。 2电化学防护电化学防护“两方法两方法” (1)牺牲阳极的阴极保护法：牺牲阳极的阴极保护法： 被保护的金属被保护的金属(jnsh)作原电池的正极。作原电池的正极

11、。 比其活泼的金属比其活泼的金属(jnsh)作原电池的负极，这样使负极金属作原电池的负极，这样使负极金属(jnsh)失电子，并定期更换。失电子，并定期更换。 (2)外加电流的阴极保护法：外加电流的阴极保护法： 被保护金属被保护金属(jnsh)作电解池的阴极。作电解池的阴极。 惰性电极作辅助阳极。惰性电极作辅助阳极。第21页/共53页第二十二页，共53页。2下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是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在钢铁制品表面镀一层金属锌 B将钢铁制品放置在潮湿将钢铁制品放置在潮湿(chosh)处处 C在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构在钢铁

12、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将钢铁制品与电源负极相连第22页/共53页第二十三页，共53页。解析：解析：A项，在钢铁项，在钢铁(gngti)表面镀锌，使内部金属被保护；表面镀锌，使内部金属被保护；B项，钢铁项，钢铁(gngti)在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀；在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀；C项，在项，在钢铁钢铁(gngti)中加入锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止中加入锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁钢铁(gngti)被腐蚀；被腐蚀；D项，电源负极能为钢铁项，电源负极能为钢铁(gngti)制品制品输入电子，防止输入电子，防止Fe失电子被腐蚀。失电子被腐蚀。答案

13、：答案：B第23页/共53页第二十四页，共53页。第24页/共53页第二十五页，共53页。第25页/共53页第二十六页，共53页。 例例1(2011浙江高考浙江高考)将将NaCl溶液滴在一块溶液滴在一块(y kui)光亮清光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是是 ()第26页/共53页第二

14、十七页，共53页。 A液滴中的液滴中的Cl由由a区向区向b区迁移区迁移 B液滴边缘是正极液滴边缘是正极(zhngj)区，发生的电极反应为：区，发生的电极反应为： O22H2O4e=4OH C液滴下的液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由由a区区向向b区迁移，与区迁移，与b区的区的OH形成形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁，进一步氧化、脱水形成铁锈锈 D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶溶液，则负极发生的电极反应为：液，则负极发生的电极反应为：Cu2e=Cu2第27页/共53页第二十

15、八页，共53页。 解析解析NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗，实际被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，这时，负极反应为：上是发生了吸氧腐蚀，这时，负极反应为：Fe2e=Fe2(发生氧化反应发生氧化反应)，正极，正极(zhngj)反应为：反应为：O22H2O4e=4OH(发生还原反应发生还原反应)，在液滴外沿，由于，在液滴外沿，由于Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3第28页/共53页第二十九页，共53页。形成了棕色铁锈环形成了棕色铁锈

16、环(b)。若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁。若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加接触处滴加NaCl溶液，由于溶液，由于Fe的金属活动性比铜强，的金属活动性比铜强，Fe仍为负仍为负极，负极发生极，负极发生(fshng)的电极反应为：的电极反应为：Fe2e=Fe2。又。又在原电池中，阴离子移向负极的规律，在原电池中，阴离子移向负极的规律，Cl应由应由b区向区向a区迁移。区迁移。所以所以A、C、D选项均错误，选项均错误，B选项正确。选项正确。 答案答案B第29页/共53页第三十页，共53页。金属腐蚀金属腐蚀(jn sh f sh)类型判断类型判断的的“两眼两眼”第30页/共53页第三十一页

17、，共53页。1下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是 () A吸氧腐蚀时正极放出氧气吸氧腐蚀时正极放出氧气 B析氢腐蚀时正极放出氢气析氢腐蚀时正极放出氢气 C化学化学(huxu)腐蚀比电化学腐蚀比电化学(huxu)腐蚀快腐蚀快 D析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 第31页/共53页第三十二页，共53页。解析：吸氧腐蚀时，正极消耗氧气解析：吸氧腐蚀时，正极消耗氧气(yngq)，A错误；析氧腐蚀错误；析氧腐蚀时，时，H在正极得电子被还原，生成在正极得电子被还原，生成H2，B正确。正确。答案：答案：B第32页/共53页第三十三页，共53页。第33页/共53页第三十四

18、页，共53页。 例例2铁生锈是一种常见的自然铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应现象，其主要的化学反应(huxu fnyng)方程式为方程式为4Fe3O2xH2O=2Fe2O3xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是度如图。最容易生锈的铁架横杆是 () A B C D第34页/共53页第三十五页，共53页。 解析解析(ji x)处没有和电解质溶液接触，不处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈腐速率较慢；处已与电解能构成原电池，锈腐速率较慢；处已与电解质溶液接触，但处含质溶液接触，但处含O2较少，所以处腐蚀最较少，所以处

19、腐蚀最快。快。 答案答案C第35页/共53页第三十六页，共53页。 (1)金属腐蚀的快慢与诸多因素都有关系，判断时要依据金属腐蚀的快慢与诸多因素都有关系，判断时要依据所给条件，找出最易使金属被氧化的环境所给条件，找出最易使金属被氧化的环境(hunjng)(如电解如电解质溶液、质溶液、O2等等)。 (2)金属的防护除利用电化学原理外，还有涂油漆、喷金属的防护除利用电化学原理外，还有涂油漆、喷镀等物理方法。镀等物理方法。 第36页/共53页第三十七页，共53页。2(2012沈阳高二检测沈阳高二检测)为了防止钢铁锈蚀，下列防护为了防止钢铁锈蚀，下列防护 方法中正确的是方法中正确的是 () A在精密机

20、床的铁床上安装铜螺钉在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块(y kui)石墨，石墨， 一同浸入海水中一同浸入海水中 C在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极第37页/共53页第三十八页，共53页。解析：解析：A、B中形成的原电池都是铁作负极，加速钢铁腐蚀；中形成的原电池都是铁作负极，加速钢铁腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼中锌比铁活泼(hu po)，铁，铁作正极，故选作正极，故选

21、C。答案：答案：C第38页/共53页第三十九页，共53页。第39页/共53页第四十页，共53页。随堂基础随堂基础(jch)巩固巩固 第40页/共53页第四十一页，共53页。1(2012福州高二检测福州高二检测)下列四种装置下列四种装置(zhungzh)中锌腐蚀最中锌腐蚀最快的是快的是 () 第41页/共53页第四十二页，共53页。解析：解析：A中发生化学中发生化学(huxu)腐蚀；腐蚀；B中中Zn作原电池正极；作原电池正极；D中中Zn作电解池阴极，均被保护；作电解池阴极，均被保护；C中中Zn作原电池负极作原电池负极腐蚀速率最快。腐蚀速率最快。答案：答案：C第42页/共53页第四十三页，共53页

22、。2炒菜后未洗的铁锅，很快就会产生红褐色的锈斑炒菜后未洗的铁锅，很快就会产生红褐色的锈斑(xi bn)。 关于该生锈过程的说法正确的是关于该生锈过程的说法正确的是 () A铁与铁与NaCl反应生成反应生成FeCl3 B发生电化学腐蚀时直接生成了发生电化学腐蚀时直接生成了Fe(OH)3 C发生电化学腐蚀时吸收了发生电化学腐蚀时吸收了O2 D发生电化学腐蚀时生成了氢气发生电化学腐蚀时生成了氢气第43页/共53页第四十四页，共53页。解析：铁锅与表面的解析：铁锅与表面的NaCl溶液形成原电池，负极是铁，溶液形成原电池，负极是铁，正极是碳粒，负极反应式是正极是碳粒，负极反应式是Fe2e=Fe2，正极反

23、，正极反应式是应式是O22H2O4e=4OH，再发生，再发生(fshng)反应反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。答案：答案：C第44页/共53页第四十五页，共53页。第45页/共53页第四十六页，共53页。A铝质汽水罐将逐渐被腐蚀铝质汽水罐将逐渐被腐蚀B电子流向为铝质汽水罐电子流向为铝质汽水罐导线导线(doxin)扬声扬声器器导线导线(doxin) 木炭棒木炭棒C食盐水中的食盐水中的Na向木炭棒移动向木炭棒移动D木炭棒上发生的反应为木炭棒上发生的反应为2H2e=H2第46页/共53页第四十七页，共53页。解析：该原电池发生的是铝的吸氧腐蚀解析：该原电池发生的是铝的吸氧腐蚀(fsh)反应，铝为负反应，铝为负极，木炭棒为正极，木炭棒上发生的反应是极，木炭棒为正极，木炭棒上发生的反应是O22H2O4e=4OH，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。移动。答案：答案：D第47页/共53页第四十八页，共53页。4下列有关金属保护方法的说法中正确的是下列有关金属保护方法的说法中正确的是 () A我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层