高中化學 專題1 第3單元 金屬的腐蝕與防護課件 蘇教版選修4.ppt

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第三單元金屬的腐蝕與防護,1．鐵生銹的條件是什么？你知道哪些防止鐵制品銹蝕的方法？【答案】要有能夠與鐵反應的物質，反應物要與鐵相接觸，生成物不會對反應起阻礙作用。防止鐵制品銹蝕的方法：①保持鐵制品表面的潔凈和干燥；②在鐵制品表面涂上一層保護膜，如涂油、刷漆、鍍耐腐蝕的鉻等金屬；③制造耐腐蝕的合金等。2．電解池的形成條件是什么？【答案】(1)有與電源相連的兩個電極。(2)電解質溶(或熔融鹽)。(3)形成閉合回路。,1．利用原電池原理解釋電化學腐蝕的原因。2．認識金屬腐蝕的危害。3．了解防止金屬腐蝕的措施。,1.金屬的腐蝕金屬腐蝕是金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質發(fā)生化學反應而腐蝕_____的現(xiàn)象。一般可分為_________和___________。(1)化學腐蝕：指金屬與其他物質_________發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕。腐蝕過程中____電流產生。(2)電化學腐蝕：指不純的金屬或合金發(fā)生________反應，使較活潑的金屬______電子被______而引起的腐蝕。,篤學一金屬的腐蝕,損耗,化學腐蝕,電化學腐蝕,直接接觸,無,原電池,失去,氧化,2．金屬的電化學腐蝕以鋼鐵腐蝕為例：(1)吸氧腐蝕條件：____________；負極：______________；正極：____________________；總反應式：____________________________。最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3nH2O)，反應如下：____________________________________，2Fe(OH)3===Fe2O3nH2O＋(3－n)H2O。,弱酸性或中性,(2)析氫腐蝕條件：__________；負極：______________；正極：________________；總反應式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。金屬的腐蝕以____________為主。,較強酸性,吸氧腐蝕,1.本質：阻止金屬發(fā)生________反應。2．方法(1)改變金屬內部結構，如制成合金等。(2)加防護層，如在金屬表面____________________________________等。(3)原電池原理保護分為_________的陰極保護法和_____________________。,篤學二金屬的防護,氧化,涂油或油漆、覆蓋塑料、鍍,不活潑金屬,犧牲陽極,外加電流的陰極保護法,【慎思1】金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因是什么？【答案】金屬發(fā)生電化學腐蝕的根本原因是被腐蝕的金屬成為原電池的負極，其原子失去電子變成金屬陽離子而溶解?！旧魉?】生活中金屬的電化學腐蝕中析氫腐蝕與吸氧腐蝕哪個更普遍些？為什么？【答案】吸氧腐蝕。金屬活動性順序表中氫以前的金屬是在一些水膜酸性較強的情況下才發(fā)生析氫腐蝕的，氫以后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕，且生活中金屬表面形成的水膜酸性一般較弱甚至呈中性，故以吸氧腐蝕為主。,【慎思3】想一想，連一連。(1)加保護層A.鋼閘門與直流電源負極相連(2)犧牲陽極的陰極保護法B.電線外面包塑料法(3)外加電流的陰極保護法C.普通鋼制成鎳鉻鋼(4)改變金屬內部結構D.輪船外殼裝上鋅塊【答案】(1)－B(2)－D(3)－A(4)－C,1．化學腐蝕、電化學腐蝕的比較,金屬的腐蝕,2.吸氧腐蝕、析氫腐蝕的比較,說明：(1)由于在通常情況下，金屬表面不會遇到酸性較強的溶液，所以吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式，而且析氫腐蝕最終也會被吸氧腐蝕所代替。(2)電化學腐蝕中吸氧腐蝕比析氫腐蝕更為普遍，在金屬活動順序表中位于氫前面和氫之后的多數(shù)金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕，但只有在金屬活動順序表中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕。,【例1】鋼鐵在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕時，正極所發(fā)生的主要反應是()A．Fe－2e－===Fe2＋B．2H＋＋2e－===H2↑C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑,解析鋼鐵在潮濕的環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕有兩種類型：析氫腐蝕和吸氧腐蝕，在水膜酸性較強時發(fā)生析氫腐蝕，水膜呈中性或弱酸性時發(fā)生吸氧腐蝕，兩者的負極反應相同，只是正極反應不同。在通常情況下，水膜為弱酸性或中性，主要發(fā)生的是吸氧腐蝕，故選擇吸氧腐蝕的正極反應：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。答案C,【體驗1】關于銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕的下列說法中，不正確的是()A．正極電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑B．此過程中還涉及到反應：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3C．此過程中銅并不被腐蝕D．此過程中電子從Fe移向Cu【答案】A,,1．金屬的腐蝕快慢和金屬的防護方法的優(yōu)劣(1)各種腐蝕的程度由大到小的順序(相同條件下),金屬的防護,,,2．兩種電化學防腐蝕方法的比較,為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________(填字母)。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為____________________，取少量廢電解液加入NaHCO3溶液后產生氣泡和白色沉淀；產生沉淀的原因是___________________________________________。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是_______________________________________。,(3)利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于________處。若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為________________________。,(3)X為碳棒，開關K接M時，F(xiàn)e作負極，被腐蝕；接N時，F(xiàn)e作陰極，被保護。X為Zn，開關K置于M時，形成原電池，Zn為負極，F(xiàn)e為正極，屬于犧牲陽極的陰極保護法。,判斷電化學保護法的類型，應分清其基本原理，看是利用電解原理的外加電流的陰極保護法還是應用原電池原理的犧牲陽極的陰極保護法，兩者不能混淆。,【體驗2】下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是()A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護B．鐵遇冷濃硝酸表面被鈍化，可保護內部不被腐蝕C．鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應是Fe－3e－===Fe3＋【答案】B【解析】本題考查了金屬防護的有關知識。鋼管與電源正極連接，鋼管作陽極，被腐蝕，A錯；鋼管與銅管露天堆放在一起，可形成原電池，鋼管作負極被腐蝕，C錯；鐵被腐蝕的負極反應是Fe－2e－===Fe2＋，D錯。,實驗探究六金屬腐蝕的速率,(1)為什么有的導管中水面會上升？_________。(2)上述實驗中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序為__________________________(填小燒瓶的字母編號)。(3)影響鐵生銹的因素除氧氣外還有_________________。(4)日常生活中常見的鐵制品生成鐵銹，試寫出鐵制品生成鐵銹(Fe2O3xH2O)的化學方程式_____________________。(5)通過上面的研究，你認為在日常生活中應該如何保護鐵鍋等鐵制品_____________________________。,【答案】(1)鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕消耗氧氣，使瓶內氣體分子數(shù)減少，導致瓶內壓強減小，因此導氣管中水面上升(2)B＞C＞A＝D(3)水、電解質(或電解質溶液)、溫度等(4)4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3xH2O(5)洗凈、擦干、涂油等,【解析】(1)由于在該反應條件下，鐵絲發(fā)生的是吸氧腐蝕，O2被消耗，導致氣壓減小，因此，液面上升。(2)液面上升得越快，說明鐵絲被腐蝕得越快。(3)空氣濕度、電解質溶液以及溫度等均是影響鐵生銹快慢的原因。(5)洗凈、擦干、涂油等均可起到保護鐵制品的目的。,