选修4金属的电化学腐蚀与防护课件PPT学习教案

1、会计学1Fe2O3XH2O第1页/共31页铜绿：Cu2(OH)2CO3铜器生锈铜器生锈第2页/共31页第3页/共31页 指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。2.金属腐蚀的本质是什么? 金属单质失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。M - ne- = Mn+第4页/共31页钢铁在干燥的空气里长时间钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀不易被腐蚀, ,但在潮湿的空气里但在潮湿的空气里却很快被腐蚀却很快被腐蚀, ,这是什么原因呢这是什么原因呢? ? 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜

2、,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。第5页/共31页3.金属腐蚀的类型 金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。 不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。(1)化学腐蚀：根据与金属接触的介质不同(2)(2)电化学腐蚀：电化学腐蚀：第6页/共31页化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍较活泼的金属被氧化金属被氧化有电流产生不产生电流不纯金属或合金跟电解质溶液接触金属跟接触的物质反应第7页/共31页1. 以下现象与电化腐蚀无关的是 ( )A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣

3、不易产生铜锈B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C. 铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈D. 银质奖牌久置后表面变暗D 巩固练习：巩固练习：第8页/共31页钢铁腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe(-)正极正极C(+)C(+)总反应总反应其他其他反应反应联系联系水膜呈水膜呈强酸性强酸性水膜呈水膜呈中性中性或或弱酸弱酸性性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e-=H22H+Fe=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以

4、电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主Fe(OH)3 Fe2O3 xH2O脱水脱水第9页/共31页1.如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观察到的现象是： ，甲中正极反应为_.乙中正极反应为 .试管中残留气体平均相对分子质量的变化为甲 ，乙 .O2+2H2O+4e-4OH-2H+2e = H2减少减少减少减少Fe被腐蚀被腐蚀,U型管中甲端的液面高于乙端的液面型管中甲端的液面高于乙端的液面 巩固练习：巩固练习：甲甲 乙乙第10页/共31页2.在含有H2S气体的空气中，银器表面易变黑（生成了Ag2S），原因是银发生了_（填“析

5、氢”或“吸氧”）腐蚀，其电极反应式为：正极 ，负极 ，最终在银器表面生成Ag2S的离子方程式是： 。吸氧 O2+2H2O+4e- = 4OH- Ag-e- = Ag+ 2Ag+H2S=Ag2S+2H+ 第11页/共31页第12页/共31页思考思考鉴于金属发生腐蚀的原因，我们可以从鉴于金属发生腐蚀的原因，我们可以从 哪些方面设想解决问题的思路哪些方面设想解决问题的思路 ？思路一：直接隔离 选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。1 1、给金属穿上、给金属穿上“保护膜保护膜” 例如：例如：喷涂漆；涂油脂；表面钝化；喷涂漆；涂油脂；表面钝化； 电镀电镀( (在钢铁表面形成

6、铬等耐腐蚀性较强的金属镀层在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层) )等。等。二、金属的防护第13页/共31页健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面包上一层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选用油脂来防锈选用油脂来防锈第14页/共31页思路二：改变本质 2、加入其他金属改变其组成(合金)二、金属的防护第15页/共31页思路三：因势利导 3、电化学防护法重点掌握 牺牲阳极的阴极保护法 外加直流电源的阴极保护法二、金属的防护第16页/共31页牺牲阳极的阴极保护法：形成原电池反应时，让被保护金属做正极（阴极），不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。第1

7、7页/共31页用牺牲镁块的方法来用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期腐蚀，镁块必须定期更换更换用牺牲锌块的方法来保护用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换船身，锌块必须定期更换锌块锌块第18页/共31页外加电流的阴极保护法：将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。第19页/共31页方法方法防腐效果防腐效果价格价格镀塑镀塑差差便宜便宜 涂油漆涂油漆 一般一般便宜便宜 镀锡镀锡 好好中等中等镀铬镀铬好好昂贵昂贵 镀锌镀锌很好很好中等中等使用不锈钢使

8、用不锈钢很好很好昂贵昂贵 铁器烤蓝铁器烤蓝 好好中等中等金属常用防腐蚀方法的比较第20页/共31页1.下列叙述正确的是（ ）A.原电池中阳离子向负极移动B.原电池的负极发生氧化反应C.马口铁（镀锡）的表面一旦破损， 铁腐蚀加快D.白铁（镀锌）的表面一旦破损， 铁腐蚀加快2.自来水管与下列材料做成的水龙头连接， 锈蚀最快的铁水管连接的是 （ ） A、铜水龙头 B、铁水龙头 C、塑料水龙头 D、陶瓷水龙头B CA 巩固练习：巩固练习：第21页/共31页5.金属腐蚀快慢的判断：(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属被腐蚀的速度越 。(2) 电解原

9、理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。快快快快第22页/共31页反馈练习1.下列情况下，海水中铁腐蚀最快的是( )B第23页/共31页2.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序_( 5 ) ( 2 ) ( 1 ) ( 3 ) ( 4 )第24页/共31页1.下列叙述正确的是（ ）A、构成原电池正极和负极的材料必须 是两种金属B、由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成的 原电池中Cu是负极。C、马口铁（镀锡铁）破损时与电解质 溶液接触，锡先被腐蚀。D、铜锌原电池工作时，若有13g锌被 溶解，电路中就有0.4mol电子通过D 拓展练习：拓展练习：第25页/共31页2.

10、下列说法正确的是 ( )A钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以 合金都不耐腐蚀B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因， 故不能用来减缓金属的腐蚀C钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于 水膜的pH不同，引起的正极反应不同D无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属 被氧化C D第26页/共31页3. 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. 铝质铆钉发生了化学腐蚀4.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是 A.与直流电源负极相连接 B.与直流电源的正极相连接 C.与铜板相连接 D.与锌

11、板相连接AA D第27页/共31页6.下列事实不能用电化学理论解释的是A. 轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块B镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 C. 铝片不用特殊方法保存D常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸几 乎不反应7.下列叙述中不正确的是（ ） A、金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 B、钢铁在干燥空气里不易腐蚀 C、用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀 D、原电池中电子由正极流入负极C DC D第28页/共31页8.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是 Fe由单质转化为+2价； Fe由+2价转化为+3价； 产生氢气；产生氧气； 杂质C被氧化除去； Fe（OH）3失水变成Fe2O3xH2O.A. B. C. 只有 D. 全部A第29页/共31页8.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜晶体铜晶体(CH3COO)2Cu，将产生两种影，