1.4　金属的腐蚀与防护课件2022-2023学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第4节　金属的腐蚀与防护 第1章　　 1.了解金属腐蚀的现象及危害。 2.知道金属腐蚀的类型和本质及金属发生电化学腐蚀的条件，能解释金属发生 电化学腐蚀的原因(重、难点)。 3.掌握防止金属腐蚀的措施及原理(重点)。 学习目标 双吸剂（吸氧、吸水） 主要成分：铁粉、碳粉、钠盐、卤化物。 特点：反应迅速，可在2小时内使包装袋内氧的浓度降到0.01% 暖贴 主要成分：铁粉、活性炭、食盐、水、蛭石（保温材料）、吸水性树脂 铁生锈随处可见。为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 以下为双吸剂和暖贴的主要成分和作用，根据其主要成分思考：一包“双吸剂”为什么能快速吸收 O2？一片暖贴为什么能快速产生大量热？ 联想质疑 金属电化学腐蚀的原理 一 1.金属腐蚀现象及危害 金属腐蚀现象普遍存在，每年因金属腐蚀造成的经济损失远远超过因自然灾害和各类事故造成的经济损失的总和。 2.金属腐蚀与分类 定义： 金属表面因与周围的物质发生氧化还原反应而遭到破坏的现象。 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 燃气灶的中心部位易生锈 化学腐蚀 电化学腐蚀 铁在潮湿空气中生成红褐色铁锈 (通过发生电化学反应产生的腐蚀) (金属与化学物质直接接触发生反应而腐蚀) 3.化学腐蚀和电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与非金属等直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池 结果 金属被氧化 较活泼金属被氧化 实质 M－ne－===Mn＋ 关系 ①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生； ②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 铁生锈的现象随处可见。为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？ 交流研讨 钢铁 潮湿空气 水膜 CO2、 SO2、H2S 电解质溶液 铁 C 原电池 溶有CO2、SO2、NaCl的水膜做电解质溶液 负极材料 负极反应物 正极材料 正极反应物 铜板上铁铆钉被腐蚀时，是如何形成原电池的？ 电极反应式及总反应式? 2Fe ﹣ 4e- === 2Fe2+ 负极： O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH- 正极： 2Fe+ O2+2H2O ===2Fe(OH)2 总反应： 进一步反应： 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O === 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O 铁锈的主要成分 吸氧腐蚀 思考： 当水膜酸度较高时，正极反应物是否主要还是氧气？ 4.金属电化学腐蚀的类型与反应原理 以钢铁的腐蚀为例   吸氧腐蚀 析氢腐蚀       条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 离子导体 潮湿的空气或电解质溶液 负极 反应物均为铁，电极反应：Fe－2e－===Fe2＋ 正极 反应物：空气中的氧气 电极反应：O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－ 反应物：H＋ 电极反应：2H＋＋2e－=== H2↑ 总反应 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 联系 通常两种腐蚀同时存在，但前者更普遍 思考 1.正误判断 (1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程 (2)因为CO2普遍存在，所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主 (3)铜在酸性条件下也可以发生析氢腐蚀 (4)纯铁不易被腐蚀，生铁易被腐蚀，是因为生铁中含碳，能形成原电池发生电化学腐蚀 (5)铁的电化学腐蚀的负极反应为Fe－3e－===Fe3＋ × × √ √ × 思考 2.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。  (1)导管内液面下降时，发生__________(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”，下同)。 (2)红墨水回升时，发生_________，此时正极反应式为________________________。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 思考 (3)析氢腐蚀时消耗____(填“H＋”或“OH－”，下同)，吸氧腐蚀时产生_____，具支试管中溶液pH逐渐____ (填“增大”或“减小”)。 H＋ OH－ 增大 思考 3.在一块抛光、干净的钢片上滴上一滴含有少量酚酞和铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])的饱和食盐水，几分钟后，液滴中心部分主要呈现蓝色，液滴边缘为一红色圆环，而在两者之间有一棕褐色环。已知：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(带有特征蓝色)。这是一种检验溶液中Fe2＋的常用方法。如图所示： 思考 思考下列问题： (1)液滴中心出现蓝色的原因：_______________ _________