2014-2015学年高二化学苏教版选修4课件：1.3 金属的腐蚀与防护 1

1、第三单元 金属的腐蚀与防护,专题1 化学反应与能量转化,【情景创设】： 金属腐蚀现象在日常生活生产中非常普遍，你知道何谓金属腐蚀？ 它的实质是什么 ？ 金属腐蚀可分几类？,金属阳离子,失e-,氧化反应,化学腐蚀,电化腐蚀,（常见普遍）,金属原子,3.金属腐蚀的本质：,金属的腐蚀与防护,1.金属腐蚀：,金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。,2.金属腐蚀的类型：,问题组一,1、为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 2、为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？ 3、在上述腐蚀过程中，组成原电池的正负极分别是什么？ 4、如果水膜酸度不高或者呈

2、中性，会发生什么样的电极反应？如果水膜酸度较高，又会发生什么电极反应？,金属的腐蚀与防护,Cu,Cu,Fe,Fe2+,2e-,OH-,H2O,O2,Fe-2e=Fe2+,负极：(Fe),正极：(Cu),电解质溶液：,空气中的SO2 , CO2溶于水膜中,O2+2H2O+4e-=4OH-,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,电池总反应：,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,后续反应：,Fe2O3 nH2O,（铁锈）,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,金属腐蚀的类型,思考：你能写出它们的电极反应式吗？,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 nH2O,（铁锈）

3、,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(+),2H+ 2e = H2,O2+2H2O+4e=4OH-,总反应:,Fe + 2 H+ = Fe2+ H2,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,【练习1】下列现象与电化学腐蚀无关的是（ ） A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生铜绿。 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，在接触处易生铁锈。 D、银质奖牌在空气中

4、久置后表面变暗。 【练习2】关于金属腐蚀的如下各叙述中，正确的是（ ） A、金属被腐蚀的本质是：M+nH2O=M(OH)n+H2 B、马口铁（锡铁）镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C、金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D、常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀,D,C,【练习3】 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）,中性或弱酸,吸氧,Fe2e-Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸,析氢,Fe2e

5、-Fe2+,2H+2e-H2,【问题组二】 1、在生产生活中有哪些防止金属腐蚀的措施？举例说明。 2、如果分别在铁制品表面镀上锌保护层和锡保护层，请根据三种金属的原子失电子能力的大小分析：当镀层金属局部破损时，锌镀层和锡镀层还能对铁制品起保护作用吗？ 3、如何利用原电池原理进行防护？ 4、如何利用电解原理进行防护？,二、金属的电化学防护,1、在金属表面覆盖保护层。 2、改变金属内部的组织结构，制成合金(如不锈钢） 3、电化学保护法： 1)牺牲阳极的阴极保护法：即将金属与更活泼的金属相连 2)外加电流的阴极保护法：与电源的负极相连，成为电解池的阴极,【小结3】金属防护的几种重要方法:,1）涂油、

6、涂漆、覆盖塑料等， 2）烤蓝、电镀等 3)钝化：形成致密的氧化物薄膜作保护层。,金属的防护方法,1、覆盖保护层,衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆,生活中常见的一些防护措施,健身器材刷油漆以防锈,自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极的阴极保护法。,用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换,锌块,金属的腐蚀与防护,牺牲阳极的阴极保护法示意图,原理 ：,将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。,3、阴极电保护法实例,废铁,【练习1】下列叙述中正确的是（ ） 锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 镀层破坏后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀 钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3xH2O A.都正确 B. C. D.,B,2.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5) (2) (1) (3) (4),防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀,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