1.3金属的腐蚀与防护（同步课件）-高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修第一册）

第三节 金属的腐蚀与防护 第一章 化学反应与能量变化 授课人： 学习目标 1．通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。 2．通过认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方法。 课程导入 01 概念 02 实质 03 影响 金属腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 金属原子失电子被氧化，表示为：M-ne-=Mn+ 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以致报废。 一、金属的电化学腐蚀 一、金属的电化学腐蚀 请比较下列现象的异同 铁均被腐蚀。 第一个装置中，铁和酸直接反应放氢气。 第二个装置中，Fe-C形成原电池，Fe做负极被腐蚀。 相同点： 不同点： 电化学腐蚀 化学腐蚀 一、金属的电化学腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 反应类型 腐蚀速度 互相关系 不纯金属或合金与电解质溶液接触 无电流 有微弱电流产生 金属与非电解质（O2、Cl2等）直接接触 金属被氧化 较活泼金属被氧化 两者同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大 化学腐蚀<电化学腐蚀 氧化还原反应 原电池反应 类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述     条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 一、金属的电化学腐蚀 类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述     负极 正极 总反应 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 一、金属的电化学腐蚀 类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述     后续反应 最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O)，反应如下：__________________ _， 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O 联系 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 一、金属的电化学腐蚀 思考 金属Al在空气中放置为什么不会锈蚀？金属Cu在潮湿空气中锈蚀生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，其反应原理是什么？ 一、金属的电化学腐蚀 金属铝在空气中放置，与空气中氧气反应，在表面形成一层致密的氧化膜，从而保护了内部金属不被腐蚀；铜在潮湿空气中锈蚀的原理为2Cu＋H2O＋O2＋CO2===Cu2(OH)2CO3。 思考 在铁的表面镀上一层其他金属是常见的防止铁生锈的方法，常见的有镀锡(马口铁)和镀锌(白铁皮)，为什么镀层破损后，镀锌钢板(白铁皮)比镀锡钢板(马口铁)耐腐蚀？ 一、金属的电化学腐蚀 镀层破损后，白铁皮形成原电池，因锌比铁活泼，易失去电子，从而保护了铁；而马口铁破损后，因为形成原电池时，铁比锡活泼，铁被腐蚀。所以在镀层破损后，马口铁比白铁皮更易被腐蚀。 注意： 01 02 金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀； 金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。 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＋。 一、金属的电化学腐蚀 金属防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主要问题是使金属不被氧化，应从金属腐蚀的化学反应原理、腐蚀的类型等方面来确定金属防护的具体方法。 金属的防护原理 金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 二、金属的电化学防护 二、金属的电化学防护 例1 下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是(　　) A．牺牲阳极的阴极保护法利用的是电解池原理 B．金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，即氧化剂失去电子 C．外加电流的阴极保护法，被保护的金属与电源负极相连 D．铜碳合金的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O C 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍、铬制成不锈钢，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。 1 改变金属材料的组成 二、金属的电化学防护 在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品与周围物质(外界空气、水、电解质溶液等)隔离，这是一种被普遍采用的防护方法。 2 在金属表面覆盖保护层 ①非金属保护层：如喷油漆、涂油脂。 ②金属保护层：如铁制品上镀铜、锌等。 二、金属的电化学防护 3 电化学防护法 金属在发生电化学腐