1.4金属的腐蚀与防护课件2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

金属的腐蚀与防护 1.金属腐蚀的定义、本质和分类 1 . 金属腐蚀及其分类 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 2.化学腐蚀和电化学腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与其他物质直接接触发生 氧化还原反应而引起的腐蚀 不纯金属或合金发生原电池反 应,较活泼的金属失去电子被氧 化而引起的腐蚀 现象 金属被腐蚀,无电流产生 较活泼金属被腐蚀,有微弱电流 产生 本质 M-ne-  Mn+(电化学腐蚀是较活泼金属失电子被氧化) 联系 两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 1.原理 以铜板上铁铆钉的电化学腐蚀为例进行分析,负极材料是铁,正极材料是铜,空气中的CO2、 SO2或沿海地区空气中的NaCl等溶解到铜板表面凝结的水膜中形成电解质溶液,铜板和铁 铆钉与电解质溶液互相接触形成原电池。 2.分类 2 . 金属电化学腐蚀的原理与分类 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 水膜呈弱酸性、中性或碱性 水膜呈较强酸性 正极反应 O2+2H2O+4e-  4OH- 2H++2e-  H2↑ 负极反应 Fe-2e-  Fe2+ 总反应 2Fe+O2+2H2O  2Fe(OH)2 Fe+2H+  Fe2++H2↑ 其他反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3、2Fe(OH)3  Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O 联系 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 1.在金属表面覆盖保护层 (1)涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)镀耐腐蚀的金属或合金。 (3)用化学方法使金属表面钝化,形成一层致密的氧化膜。 2.改变金属的内部结构 在金属中添加其他元素形成耐腐蚀金属,如不锈钢等。 3.电化学防护法 3 . 金属的防护 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 牺牲阳极保护法 阴极电保护法 原理 原电池原理 电解原理 措施 形成原电池时,让被保护的金属 作正极受到保护;而活泼的金属 作负极 将被保护的金属与另一附加电 极作为电解池的两个电极,使被 保护的金属作阴极,用废铁等作 辅助阳极,在外加直流电源的作 用下使阴极的金属得到保护 应用 常用于保护船舶外壳等 主要用于防止土壤、海水及河 水中的金属设备的腐蚀。如盛 装酸性溶液的容器或管道等 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 4 . 电化学腐蚀原理的应用 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 1.将纯铁、生铁分别同时放入稀硫酸中,发生的腐蚀一样。这种说法正确吗? 提示 纯铁与稀硫酸直接反应,发生化学腐蚀;将生铁放入稀硫酸中,生铁中含有碳,则会形成原电池,铁为负极,发生电化学腐蚀。 2.为使某些铁制品保持亮洁美观的效果,经常在其表面镀上一层锡,当镀锡铁制品的镀层破 损时,镀层仍能对铁制品起保护作用。这种说法正确吗? 提示 因为铁比锡活泼,镀层破损后形成原电池,铁作负极被腐蚀。 3.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀。这种说法正确吗? 提示 常温下,置于空气中的金属主要发生电化学腐蚀。 知识辨析 ( ) ✕ ( ) ✕ ( ) ✕ 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 4.不正确。如铁件上镀锌,若保护层破损,形成原电池,Zn作负极,被腐蚀,Fe被保护。 提示 如铁件上镀锌,若保护层破损,形成原电池,Zn作负极,被腐蚀,Fe被保护。 5.不正确。若在轮船外壳上附着一些铜块,铜作正极,轮船外壳作负极,会加快轮船外壳的 腐蚀。 提示 若在轮船外壳上附着一些铜块,铜作正极,轮船外壳作负极,会加快轮船外壳的腐蚀。 6.不正确。干燥环境下,金属可发生化学腐蚀。 提示 干燥环境下,金属可发生化学腐蚀。 ( ) ✕ ( ) ✕ ( ) ✕ 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 1.影响金属腐蚀快慢的因素 (1)与构成原电池的材料有关,两极材料的活泼性差别越大,氧化还原反应的速率越快,活泼 金属被腐蚀的速率就越快。 (2)与金属所接触的介质有关,活泼金属在电解质溶液中的腐蚀速率快于在非电解质溶液中 的腐蚀速率,在强电解质溶液中的腐蚀速率快于在相同浓度的弱电解质溶液中的腐蚀速率。 2.金属腐蚀速率快慢的比较 (1)对同一电解质溶液来说,金属腐蚀速率的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的 腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施