1.4 金属的腐蚀与防护（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019 单选版）

第4节 金属的腐蚀与防护   一、金属电化学腐蚀的原理 1．金属腐蚀 概念 金属表面因与周围的物质发生 _____ _________而遭到破坏的现象 [微辨析] 化学腐蚀和电化学腐蚀的区别 ①化学腐蚀无电流产生，电化学腐蚀有微弱的电流产生。 ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍。 实质 金属腐蚀的实质是金属失电子发生氧化反应 分类 标准 根据与金属接触的物质不同 类别 化学腐蚀与电化学腐蚀 氧化 还原反应 2.钢铁的电化学腐蚀 分类 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 形成条件 水膜酸性较强 水膜酸性较弱 电极反应 负极 _______________ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ Fe－2e－===Fe2＋ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O [微点拨] ①析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 ②钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 腐蚀速度 一般较快 一般较慢 相互关系 析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，金属的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主，吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍 续表 二、金属腐蚀的防护 在金属表面覆盖保护层 原理 根据电化学腐蚀的原理，要防止某种金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止其成为原电池的负极反应物，避免它发生 极氧化反应而溶解 方法 a.涂油漆等 b.镀抗腐蚀金属，如电镀等 c.镀膜，如烤蓝等 改变金属内部组成、结构 制成不锈钢 阳 电化学防护 牺牲阳极保护法 利用 原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为正极 [微辨析] 1.牺牲阳极保护法——原电池原理 a.负极：比被保护金属活泼的金属； b.正极：被保护的金属设备。 2.外加电流阴极保护法 ——电解原理 a.阴极：被保护的金属设备； b.阳极：惰性金属。 外加电流阴极保护法 利用 原理，使被保护的金属连接电源的负极成为______ 原电池 电解池 阴极 续表 三、电化学腐蚀原理的应用 铁腐蚀原理的应用 消耗空气中的氧气——测定空气中氧气的含量 消耗空气中的氧气和水——食品包装袋中以 为主要成分的双吸剂，延长食物的保质期 保暖贴 铁与氧气反应是个 反应，当空气中的氧气通过微孔透气膜进入后，活性炭成为正极材料，食盐溶于水成为离子导体，氧气与铁粉通过无数个微小的电池快速反应放出热量 铁粉 放热 微电解技术处理工业废水 [微思考] 速热火锅的加热包与一次性保暖贴发热有何区别。 续表 提示：速热火锅的发热原理是利用生石灰与水反应放热；一次性保暖贴的原理是金属作原电池的负极被腐蚀放热。 [新知探究(一)] 影响金属腐蚀的因素 [理解与辨析能力] [发展认知] 1．影响金属腐蚀快慢的因素 影响金属腐蚀快慢的因素包括金属的性质、纯度和介质三个方面： (1)就金属性质来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。 (2)同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中会很快生锈而被腐蚀。 (3)介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 2．不同条件下金属腐蚀快慢的判断 条件 快慢顺序 腐蚀类型不同 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护) 同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 活动性不同的两金属 活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快 同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快 学习金属腐蚀的条件后，老师问班里的同学，平时家里炒完菜的铁锅是如何处理的？ 豆豆说，妈妈嫌麻烦，炒完菜后下次炒菜前刷锅； 硕硕说，妈妈炒完菜立刻将锅刷干净； 杉杉说，妈妈炒完菜刷完锅还细心的用细布擦干表面的水分，然后涂抹一层植物油。 那么，哪一个同学家的锅腐蚀最为严重？ 提示：豆豆家的锅腐蚀最为严重，锅里面有盐、水分、氧气，因此腐蚀较为严重。 [跟踪训练] 1．下列各种情况中，Fe片腐蚀速率由慢到快的顺序是 (　 ) A．⑤②①③④ B．⑤①②④③ C．④②①③⑤ D．④③①②⑤ 解析：根据装置图知，②③装置是原电池，在②中金属铁作负极被腐蚀，在③中金属铁作正极被保护，所以铁的腐蚀速率：②＞③；④⑤装置是电解池，