第四章 第三节 金属的腐蚀与防护-【优化探究】2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1同步导学案（人教版）课件PPT

化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 第三节　金属的腐蚀与防护 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 [核心素养发展目标]　1.了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。2.认识吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件，会书写电极反应式。3.知道常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其原理。 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 学习任务一 学习任务二 课时作业 巩固演练 随堂检测 素养达标 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 1．概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗 的现象。 2．分类 (1)化学腐蚀：金属与其表面接触到的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反 应而引起的腐蚀。 (2)电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生_________反 应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。电化学腐蚀又可分为_____ 腐蚀和______腐蚀。 学习任务一　金属的腐蚀 原电池 析氢 吸氧 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 3．钢铁的电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 水膜酸性较强 水膜呈中性或酸性很弱 Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－ Fe2＋＋H2↑ 2Fe(OH)2 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 __________________ ________________________ 电极反应 负极(Fe) __________________ __________________ 正极(C) _____________________ _________________===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===___________ 2Fe＋O2＋2H2O===_________ 其他反应 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3·xH2O) 相互关系 析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主，吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。铜板上铁铆钉处的电化学腐蚀如下图所示： 铁钉的析氢腐蚀示意图　　　 铁钉的吸氧腐蚀示意图 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 问题1：铁钉在什么条件下发生析氢腐蚀？分析其原理。 答案：如果铁钉表面水膜的酸性较强(如在某些化工厂附近的酸性气氛中)，此时，正极就会析出氢气。其电极反应如下： 负极：Fe－2e－===Fe2＋(氧化反应) 正极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应) 总反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 如果钢铁表面水膜的酸性较弱，随着氢气的析出，水膜的pH上升，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2继续与空气中的O2作用，生成Fe(OH)3，进而形成铁锈，这种形成铁锈的方式叫析氢腐蚀。 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 问题2：铁钉在什么条件下发生吸氧腐蚀？分析其原理。 答案：通常情况下，在潮湿的空气中，铁钉表面凝结了一层溶解有氧气的水膜，它与铁钉中的碳和铁形成了原电池。这些微小的原电池遍布铁钉表面。 Fe为负极，碳为正极，溶有O2的水膜为电解质溶液。 负极：2Fe－4e－===2Fe2＋(氧化反应) 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应) 总反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成的Fe2O3·nH2O就为铁锈的主要成分。因此铁在这种环境中被腐蚀称为吸氧腐蚀。 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 问题3：如何区分金属的腐蚀是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀？ 答案：正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。 问题4：金属的吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍的原因是什么？ 答案：原因有两个方面，一是发生吸氧腐蚀的环境更常见。二是按照金属活动性顺序，“H”前金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，“H”后金属只能发生吸氧腐蚀。 化学·选择性必修1 返回导航 下页 上页 1．化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系 化学腐蚀 电化学腐蚀(主要) 定义 金属与其表面接触到的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触时