4.3 金属的腐蚀与防护 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三节　金属的腐蚀与防护 第四章　化学反应与电能 金属腐蚀在生活中很常见 金属腐蚀的危害 1、经济损失 2、安全威胁 指金属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。 （氧化反应） 3.类型 一、金属腐蚀 2.本质 1.定义 M－ne- → Mn+ 化学腐蚀 电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 1.化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀 不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀 本质 金属直接被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程 有无电流 无 有 相同点 都是金属的氧化反应 相互联系 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，危害更严重 化学腐蚀相对较慢，电化学腐蚀相对较快 2.钢铁的电化学腐蚀 (1)析氢腐蚀 负极：Fe－2e－===Fe2＋ 正极：2H＋＋2e－===H2↑ 总：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 析氢腐蚀下的电解质溶液应当满足什么条件？ 析氢腐蚀过程中电解质溶液呈强酸性、较强酸性 2.钢铁的电化学腐蚀 (2)吸氧腐蚀 负极：Fe－2e－===Fe2＋ 吸氧腐蚀下的电解质溶液应当满足什么条件？ 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 吸氧腐蚀过程中电解质溶液呈弱酸性或呈中性、有氧 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O 其他反应： 思考与探究：实验4-3 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图的装置中。一段时间后观察导管中水柱的变化，思考原因。 一段时间后水柱升高，因为发生吸氧腐蚀，试管内压强减小，水柱升高 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强(pH≤4.3) 水膜弱酸性或呈中性、有氧 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 两种腐蚀同时存在，吸氧腐蚀更普遍 3. 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 4.金属腐蚀快慢规律 （1）金属腐蚀类型的差异 电解原理引起腐蚀 > 原电池原理引起腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防护措施的腐蚀 （2）电解质溶液的影响 a.对同一金属来说 ，腐蚀的快慢（浓度相同）： 强电解质溶液 > 弱电解质溶液 > 非电解质溶液； b.对同一电解质溶液来说 ，电解质浓度越大，腐蚀速率越快； c.对活泼型不同的两种金属 ，活泼性差别越大，腐蚀速率越快。 1．铜板上的铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) A．正极的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑ B．此过程中还涉及的反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=== 4Fe(OH)3 C．此过程中铜并不被腐蚀 D．此过程中电子从Fe流向Cu A 练一练 第 ‹#› 页 生活中金属的防护 1.金属的防护原理 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。 2.金属防护的方法 (1)改变金属的内部组织结构（各类合金） (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。 铁制品镀锌，破损后，仍能保护； 铁制品镀锡 ，破损后，失去保护。 为什么？ (3) 电化学防护法 ①牺牲阳极法 原理：原电池原理 要求： 活泼性强的金属作负极，被保护金属作正极 。 (3) 电化学防护法 ②外加电流的阴极保护法 原理：电解池原理 要求： 被保护的金属与外接电源负极相连作阴极。 $$